Электромагнитного излучения пото

Единственно возможное колебание в двухатомной молекуле представляет собой движение атомов вдоль оси, соединяющей оба ядра. Если молекула гомоядерная (О2, I2 и т. д.), очевидно, что центры положительных и отрицательных зарядов во всех фазах колебания совпадают и дипольный момент всегда равен нулю. Колебания таких молекул не сопровождаются поглощением инфракрасного излучения и называются неактивными в инфракрасном спектре. С другой стороны, если атомы в молекуле различны (НС1, СО и т. д.), электронное распределение при колебании валентной связи меняется. При этом центры положительных и отрицательных зарядов не всегда совпадают, в результате чего дипольный момент изменяется. Подобные колебания называют активными. Они могут взаимодействовать с электромагнитным излучением, пот [c.13]

Моды, соответствующие знаку минус в выражении (133), известны как акустические моды колебаний, потому что такие моды могут быть возбуждены в кристаллическом стержне, соединенном с акустическим генератором, создающим в стержне волны сжатия. Другая совокупность решений, отвечающая знаку плюс в (133), характеризует так называемые оптические моды колебаний. Такие моды возбуждаются, например, в щелочно-галоидных кристаллах под воздействием электромагнитного излучения с частотой, равной К2а/ л. [c.111]

Слово электромагнитное употребляют для описания этого излучения потому, что на языке волн ему соответствуют электрические и магнитные поля, изменяющиеся с частотой излучения. Свет поглощается или рассеивается веществом либо посредством взаимодействия его электрического поля с электрическими зарядами атомных частиц, либо посредством взаимодействия его магнитного поля с магнитными моментами атомных частиц. Первое из двух названных взаимодействий намного сильнее, поэтому в данной книге при рассмотрении поглощения света веществом будем учитывать только электрическое взаимодей ствие. [c.16]

При прохождении электромагнитного излучения через среду возникают взаимосвязанные эффекты — дисперсия и поглощение. Дисперсия указывает на зависимость показателя преломления от длины волны. Термин дисперсия применяется потому, что эта зависимость ука-31 [c.483]

В качестве примера приведем колебания молекулы N2. Они не проявляются в ИК-спектре, но активны в КР-спектре, потому что при колебании связи М-Н происходит только изменение поляризуемости молекулы (вследствие делокализации электронов при взаимодействии с осциллирующим электромагнитным полем). Дипольный момент неполярной молекулы N=N равен нулю. Колебания, не сопровождающиеся изменением дипольного момента или поляризуемости, нельзя вообще возбудить посредством электромагнитного излучения. Дополнительные примеры более сложных молекул приведены в табл. 9.2-4. [c.186]

Из этих экспериментов следовало, что атомы состоят из чрезвычайно плотного положительно заряженного ядра, которое окружено электронами. Радиус ядра, по оценкам Резерфорда, составляет лишь одну стотысячную долю от радиуса атома (10 м). Для того, чтобы электрон не упал на ядро, он должен с большой скоростью вращаться вокруг ядра. Такая модель атома по вполне понятной аналогии с Солнечной системой была названа планетарной. Но, в отличие от Солнечной системы, ядро и электрон заряжены, а потому по законам электродинамики, открытым М. Фарадеем, они должны были испускать электромагнитное излучение, терять энергию, и в конце концов электрон должен был бы упасть на ядро, чего, к счастью, не происходит. Это противоречие планетарной модели не было преодолено вплоть до появления квантовой теории. [c.70]

Теория фотоэффекта не может быть простой уже хотя бы потому, что для каждого электронного уровня в атоме необходимо учитывать резонансные явления при поглощении — так называемые скачки поглощения. Если энергия падающего на атом кванта электромагнитного излучения соответствует энергии связи одного из электронов, то такой квант абсорбируется с особенно высокой вероятностью. [c.179]

В 3 гл.III уже было показано, что вероятность испускания или поглощения света, т.е. вероятность перехода, вынуждаемого внешним монохроматическим электромагнитным полем, пропорциональна квадрату модуля дипольного момента перехода, а для плоскополяризованного излучения при фиксированной ориентации молекулы - квадрату модуля соответствующей компоненты дипольного момента. Поэтому, если матричный элемент дипольного момента перехода по симметрии обращается в нуль, вероятность перехода будет также равна нулю. В таких случаях говорят, что переход запрещен по симметрии, в противном же случае говорят о разрешенных переходах. Установление только лишь на основании соображений симметрии того, являются ли переходы из каждого заданного состояния в состояния той же или другой симметрии разрешенными или запрещенными, носит название отбора переходов, а потому совокупность общих утверждений о том, какие переходы запрещены по симметрии (все же остальные, очевидно, разрешены), носит название правил отбора по симметрии [c.228]

Прежде всего стал вопрос об определении числа электронов в том или ином атоме. Впервые это число для легких атомов было определено Томсоном путем изучения интенсивности рассеянных рентгеновских лучей тем или иным веществом. Опираясь на законы классической электродинамики, а также электромагнитную теорию светового излучения, Томсон вывел формулу, связывающую интенсивность рассеянны веществом рентгеновских лучей I с интенсивностью /о падающего на вещество пуч а этих лучей 1—Мо коэффициент пропорциональности к оказался величиной, зависящей не только от значений универсальных постоянных, но и еще от числа атомов в 1 см , а также от числа электронов в самом атоме. Применимость этого метода определения числа электронов только для легких атомов обусловлена тем, что при выводе формулы Томсону пришлось сделать допущение о слабой связи электронов в атоме и о том, что эти электроны выполняют гармонические колебания с той же частотой, что в падающее на них рентгеновское излучение, а потому обусловливают его рассеяние. Это допущение нельзя сделать в случае рассеяния рентгеновских лучей тяжелыми атомами. [c.14]

Это происходит потому, что часть энергии электромагнитного колебания частоты vo, поглощенного молекулой, может израсходоваться на возбуждение собственных колебаний в молекуле, свет, излучаемый молекулой обратно, будет обладать соответственно меньшей энергией и, следовательно, меньшей частотой. Возможен и обратный случай, когда молекула, обладая первоначально возбужденным собственным колебанием, при излучении присоединила, его энергию к энергии излучаемого света, увеличив тем самым его частоту. В результате в спектре рассеянного света наряду с линиями, содержащимися в исходном свете, появляются новые линии слабой интенсивности эти линии симметрично расположены относительно исход- Qg из расстояниях, отвечающих частотам линий колебательных и вращательных спектров данного вещества. (Строго говоря, не все линии колебательных спектров могут проявиться в спектрах комбинационного рассеяния света, наоборот.) Таким образом, работая в области видимого света, можно также получать данные об инфракрасных спектрах молекул и отсюда о структуре молекул и о происходящих в них процессах. [c.102]

Конечно, рассчитанные теплоты реакций можно сопоставить с калориметрическими измерениями, но опять-таки полуколичественно В результате оказывается, что количественные сопоставления результатов квантово-химических расчетов возможно проводить пишь дпя таких экспериментов, в которых в хорошем приближении молекула выступает как индивидуальная система, слабо зависящая от окружения, влиянием которого можно пренебречь Это, во-первых, эксперименты по дифракции электронных пучков на молекулах в газовой фазе и, главное, спектральные эксперименты Последние особенно важны потому, что, в сошасии со вторым постулатом Бора, индивидуальные молекулы, если так можно сказать, ничего не умеют делать , кроме как поглощать или излучать электромагнит энергию и рассеивать падающие на нее частицы При этом наименьшее воздействие на моле оты оказывает именно взаимодействие с квантами электромагнитного излучения не очень высокой энергии В оптических и микроволновых спектрах молекул содержится вся информация, которую, в принципе, можно получить, решая соответствующее уравнение Шрёдингера Именно поэтому результаты теоретических расчетов молекулярных спектров дпя различных диапазонов шкалы электромагнитных волн (ультрафиолетовая и видимая обпасти, инфракрасная и микроволновая) дают наилучшую базу дпя контроля качества всех важнейших этапов квантово-химических вычислений путем сопоставления их с реальными спектрами Алгоритмы таких вычислений составляют содержание теории молекулярных спектров Эта теория образует отдельную главу теоретической фшики молекул, и поэтому ее более или менее подробное изложение не является нашей задачей Мы здесь [c.334]

Впрочем, бета-частицы — ядерные электроны — и жес кое электромагнитное излучение — гамма-лучи, засвечив ющие фотопластинку, вылетают из урановых препарате лишь потому, что в них, помимо урана, есть другие и лучатели — его дочерние продукты. Природным же из( топам урана свойственны лишь два вида распада альф распад, когда от ядра урана отпочковывается ядро гели и самопроизвольное (спонтанное) деление. Последнеесл чается очень редко — примерно с одним ядром из милли на распавшихся без какого-либо вмешательства изв1 ядро разваливается на две примерно равные части. [c.354]

Тот факт, что системы малых частиц проявляют, по крайней мере при определенных условиях, волновые свойства, предполагает воз-люжность описания таких систем уравнениями, подобными тем, которые, как известно, описывают другие виды волнового движения, например волны, которые распространяются вдоль колеблющейся струны, или волновое движение, приписываемое электромагнитному излучению. Действительно, можно начать с волнового уравнения, соответствующего электромагнитным волнам, и путем определенных замен превратить его в уравнение, соответствующее нашему случаю хотя эти замены диктуются физическими причинами, они в основном произвольны и могут быть приняты только потому, что приводят к уравнению, которое, как показывает опыт, позволяет получить правильные решения физических задач. Поэтому следует принять волновое уравнение как постулат, так как у химиков основной интерес вызывает применение волнового уравнения к атомным и молекулярным системам, а не физические и математические соображения, которыми руководствовался Шредингер, впервые его предложивший. [c.19]

В 1905 г. Эйнштейн высказал предположение о том, что идея о квантовании должна быть применена не только к процессам лучеиспускания и лучепоглощения, но и к излучению как таковому. Это значит, что электромагнитное излучение состоит из частиц, называемых сейчас фотонами, имеющих энергию hv и распространяющихся в пространстве со скоростью света. Такое радикальное изменение во взглядах, которое было предложено вначале Планком, а потом Эйнштейном, не могло быть принято без основательного экспериментального доказательства, подтверждающего эти новые идеи. Экспериментальное доказательство было получено, и тогда квантовую теорию стало невозможно опровергнуть. Удовлетворительное объяснение Эйнштейном фотоэлектрического эффекта было одним из триумфов квантовой теории Еще в 1887 г. Герц нашел, что если ультрафиолетовые лучи сфокусировать на металлическую поверхность, то она заряжается положительно. Это, конечно, означает, что отрицательный заряд каким-то образом удаляется. Затем вскоре после открытия электрона было показано, что этот заряд уносится электронами. [c.21]

Для пигментов характерно специфическое строение молекул, а именно наличие системы сопряженных двойных связей. В зависимости от положения и числа двойных связей пигмент поглощает свет отдельных участков спектра видимого, то есть белого света, имеющих определенную длину волны в связи с этим каждый пигмент имеет соответствующую окраску (рис. 6) и специфическую кривую поглощения света (рис. 7). Так, зеленые хлорофиллы поглощают свет в синей и красной областях спектра, желтые каротиноиды — в синей, синие фико-цианы — в желтой, а красные фикоэритрины — в зеленой. Например, щироко распространенный и всем известный пигмент хлорофилл (зеленый пигмент листьев) потому-то и зеленый, что поглощает синюю и красную части спектра видимого света, но не зеленую. Видимый свет — это сумма излучений, имеющих разную длину волны. Расположение в спектре участков разного цвета такое же, как во всём нам знакомой радуге. Будучи электромагнитным излучением, свет представляет собой одну из форм энергии, которая в клетке в итоге превращается в энергию химическую. Но это чрезвычайно важное для клеток превращение может совершиться только в соответствии с основным законом фотохимии — если свет будет поглощен пигментом. [c.27]

До сих пор мы почти не уделяли внимания техническим и инструментальным вопросам импедансометрии, поскольку обычно пользователю достаточно знать, что применяемые им методы вытекают непосредственно из лежащих в их основе принципов. В ряде обзоров обсуждаются импедансные измерения в химических [17, 21, 105, 132, 173, 176, 196, 213] (см. также приведенные выше ссылки на работы по электрохимическим системам), а также в биологических системах [61, 91, 100, 143, 163, 184] в диапазоне до приблизительно 30 МГц. Эта частота выбрана в качестве критерия потому, что примерно в этой точке длина волны электромагнитного излучения приближается к размерам измерительной системы, так что при больших частотах рассмотренное выше описание электрической цепи перестает быть применимым и необходимо перейти к теории поля, основанной на уравнениях Максвелла (см., например, [24, 48, 131]). В этих условиях импеданс электродов становится пренебрежимо малым. Представление о состоянии работ по методологии высокочастотных измерений можно получить из статей [12, 40, 60, 77, 203, 208] к этому вопросу мы больше не будем возвращагься. [c.359]

Физики показали миогообразие микромира. Известно много различных частиц, из которых построены атомы, и существует несколько типов радиоактивных излучений альфа (а)-лучи — поток быстрых ядер гелия гамма (у)-лучи — пото частиц электромагнитного поля, движущихся со скоростью света бета (Р)-частицы — поток электронов. [c.102]

В 1800 г. английский ученый Вильям Гершел открыл невидимые лучи, которые потом получили название инфракрасных. В 1853 г. французский физик Ампер высказал мысль, что невидимые лучи распространяются, отражаются, поляризуются и интерферируют совершенно так же, как лучи видимого света, и что они отличаются от последних только большей длиной волны и меньшей частотой колебаний. После открытия инфракрасных лучей возникло понятие л Т1истой энергии. Большую работу по исследованию лучистой энергии проделали Максвелл, создавший теорию электромагнитных колебаний, и Герц, экспериментально доказавший волновые свойства переменного электромагнитного поля. Свойства интерференции, дифракции и поляризации лучей являются убедительным опытным подтверждением электромагнитной теории излучения. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология