Переходы молекул квантовые

И если при этом первая частица — электрон, а вторая — молекула, то т1<Ст2 и, следовательно, при неупругом ударе р=1, т. е. вся энергия электрона может целиком перейти в энергию электронного возбуждения атома или молекулы. Опыт показывает, что такой переход подчинен квантовым законам. Он возможен только тогда, когда энергия ударяющего электрона равна той энергии, которая необходима для перевода электрона в молекуле из заданного в любое другое состояние, разрешенное квантовыми условиями отбора. Столкновения между электронами и атомами или молекулами, которые ведут к возбуждению атомов или молекул за счет кинетической энергии электронов, называются ударами первого рода. Франк и Герц исследовали столкновения электронов с атомами и на основании результатов исследований разработали удобные методы определения резонансных, критических и ионизационных потенциалов атомов. [c.75]

При переходе молекул с нулевого на первый колебательный квантовый уровень в спектре поглощения наблюдается наиболее интенсивная полоса поглощения, называемая основным тоном или фундаментальной полосой поглощения [c.9]

Действие лазеров основано на энергетических переходах в квантовой системе [9]. При прохождении через среду световой волны с частотой V, соответствующей разности каких-либо двух энергетически уровней К г и атомов или молекул, выполняется соотношение [c.97]

На основании данных, полученных при решении задач 4, 5 и 7, нарисуйте энергетические уровни, переходы молекул при поглощении электромагнитного излучения и спектр поглощения с учетом того, что вероятность поглощения не зависит от э нергии квантового уровня, с которого происходит переход. [c.28]

При переходе молекулы с нулевого колебательного на первый колебательный квантовый уровень изменяется вращательное состояние молекулы. Тогда изменение энергии будет [c.37]

Рассчитайте волновое число линии во вращательном спектре поглощения Р Вг, которая соответствует переходу молекулы с уровня j = 1 на вращательный квантовый уровень / = 2, если равновесное межъядерное расстояние Гд — 1,7555-10 м. [c.24]

На какую величину будут отличаться волновые числа линий поглощения во вращательных спектрах Н С1 и Щ С1, если линия отражает переход молекулы с вращательного квантового уровня / = 6 на вращательный квантовый уровень / = 7. Равновесное межъядерное расстояние у обеих молекул одинаково и равно 1,2746-10 м. [c.24]

Определите разность волновых чисел линий поглощения во вращательном спектре молекул Н Ч31 и Н С1 при переходе.молекулы с вращательного квантового уровня / = 6 на уровень / = 7. Равновесное межъядерное расстояние у обеих молекул одинаковое и равно г, = 1,2746-10-1 м. [c.26]

В уравнениях (IV. П) и (IV. 12) второй член зависит только от вращательного квантового числа /. Первый член зависит от квадрата кван тового числа к, определяющего проекцию момента количества движения на главную ось симметрии, проходящую через центр тяжести молекулы. Каждый энергетический уровень 2(2 + 1) раз вырожден, за исключением нулевого уровня, где й = О и вырождение 2/ + 1. При поглощении квантов электромагнитного излучения во вращательном спектре наблюдают переходы молекул Д/ = + 1, Дй = 0. [c.29]

При сообщении молекуле больших количеств энергии изменяется энергия колебаний атомов в молекуле. Это изменение энергии подчиняется квантовым законам, т. е. колебательная энергия может изменяться только вполне определенными порциями (квантами). При этом поглощается или излучается радиация с частотой В связи с тем, что переход молекул на более высокий колебательный уровень связан обычно с поглощением больших квантов энергии, чем это требуется для изменения ее колебательного движения, на каждое данное колебательное состояние накладывается всегда вращательное. При переходах между различными колебательными уровнями испускается спектр, состоящий из отдельных полос, т. е. колебательно-вращательный спектр. [c.65]

При переходе молекул с нулевого энергетического уровня на колебательный квантовый уровень о= 1 в спектре поглощения получается полоса, которая обусловлена поглощением, связанным с основным тоном колебательного спектра молекулы. При переходе на уровень, для которого и = 2, 3 и т.д., получается первый, второй и т. д. обертоны. Таким образом, [c.70]

Квантовое число верхнего уровня может принимать значения / = 1, 2, 3,. .. При поглощении энергии волновое число пропорционально квантовому числу того вращательного уровня, на который переходит молекула. В далекой инфракрасной и микроволновой областях спектра появляются группы линий, расположенные на равных расстояниях друг от друга. Разрешены переходы А/ = 1. Чисто вращательным спектром поглощения обладают только полярные молекулы, гомоядерные двухатомные молекулы такого спектра не дают. [c.344]

Интенсивность каждой полосы поглощения во вращательном спектре определяется вероятностью поглощения кванта света молекулой. Она зависит также от числа молекул на энергетическом уровне, с которого происходит переход молекулы. Если предположить, что вероятность поглощения квантов света молекулами, находящимися на различных вращательных квантовых уровнях, одинакова, то интенсивность полос во вращательном спектре будет зависеть только от числа молекул, т. е. от распределения молекул по вращательным квантовым уровням. Распределение молекул по вращательным энергетическим уровням определяется уравнением [c.7]

Рассмотрим переходы молекулы только с нулевого на первый колебательный квантовый уровень. Колебательное движение на этих уровнях без большой ошибки можно считать гармоничным. Изменение энергии вращательно-колебательного движения равно разности энергии вращательно-колебательного движения на более высоком и на более низком энергетических уровнях. С другой стороны, эта энергия равна энергии поглощенного кванта света [c.10]

Согласно представлениям квантовой механики молекулы не могут изменять свою энергию непрерывно, а приобретают или теряют ее только квантами, равными той энергии, которая нужна для перехода молекулы из одного стационарного состояния в другое, с одного энергетического уровня на другой. В соответствии с этим энергия распределяется по степеням свободы неравномерно на одну степень свободы поступательного движения приходится в среднем энергия, равная Чг кТ), на одну степень свободы вращательного движения /-вида энергия [c.66]

Описанные явления объясняются квантовой теорией. Излучение возникает при переходе молекулы из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией. При таком переходе излучается квант [c.246]

Параводород термодинамически устойчив только при низких температурах. Согласно законам квантовой механики прямой переход молекул изомеров друг н друга запрещен. Однако при комнатных температурах параводород медленно превращается V. ортоводород до образования равновесной смеси. Переходы ускоряются катализаторами, а также стенками сосуда. Скорость превращения параводорода в ортоводород может быть определена измерением во времени теплоемкости газовой смеси изомеров. Порядок этой реакции выражается дробным числом 2. [c.45]

Разность энергий переходов А - —соответствует энергии перехода молекулы с колебательного квантового уровня у"=1 на колебательный квантовый уровень и =2 [c.20]

По основной частоте колебательного движения (м ) по связи О—Н [М.] и коэффициенту ангармоничности определить энергию колебательного движения на первых десяти колебательных квантовых уровнях, волновые числа максимумов поглощения при переходе молекулы с колебательного квантового уровня и = 0 на уровни с первого по десятый, максимальное колебательное квантовое число и энергию колебательного движения на каждом уровне. [c.28]

Чисто колебательные спектры поглощения возникают при изменении только колебательной энергии, т. е. при энергетическом переходе молекулы из квантового состояния с меньшим значением V в квантовое состояние с более высоким значением V за счет поглощения, например, энергии кванта hv падающего излучения, где V частота колебаний поглощаемого света. [c.531]

Амплитуды компонент дипольного момента перехода между квантовыми состояниями О и k молекулы с и дипольного момента перехода между квантовыми состояниями О и / молекулы d имеют вид [c.25]

Реальные молекулы, однако, являются ангармоническими осцилляторами, частота колебаний которых зависит от амплитуды. Кроме того, в реальной молекуле возможны колебательные переходы с квантовыми числами, отличающимися от единицы. В спектрах такие переходы приводят к появлению дополнительных полос поглощения, которые называются обертонами. [c.36]

Слегка изогнутая молекула, строго говоря, относится к типу асимметричного волчка, однако она всегда.довольно близка к типу вытянутого симметричного волчка, и поэтому достаточно хорошо определено квантовое число К- При увеличении колебательной энергии или уменьшении высоты потенциального максимума квантовое число К переходит в квантовое число / колебательного момента количества движения линейной молекулы. На рис. 88 пока- [c.152]

На рис. 11,5/1, В и С представляют собой вибрационные уровни, соответствующие трем электронным состояниям молекулы. Квантовая механика показывает, что существует конечная вероятность перехода системы с какого-нибудь дискретного уровня системы термов В в область континуума системы термов А, или соответственно с дискретного уровня системы В в область континуума системы С, граничащую с этим уровнем. Переход с дискретного уровня одной системы уровней в сплошную область другой системы уровней возможен при выполнении правил отбора для электронных переходов (оба уровня должны обладать одинаковым значением полного квантового числа /, т. е. А/ = 0. Проекции орбитального момента количества движения электронов на линию, соединяющую ядра, должны отличаться не больше чем на единицу, т, е. ЛХ — 0 или 1, оба уровня должны принадлежать электронным состояниям одинаковой мультиплетности, т. е. Д5=0, они должны обладать одинаковой симметрией для отражения в начале координат. У молекул, состоящих из двух одинаковых ядер, оба уровня также должны обладать одинаковой симметрией в отношении ядер. Кроме [c.67]

V максимумов поглощения, соответствующих переходам молекул с уровня с квантовым числом у = О на уровень и = 1 и с уровня и = О на уровень у = 2 при неизменном электронном состоянии 2) в каком участке спектра — инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом — расположены полосы поглощения, соответствующие указанным переходам 3) максимальное значение колебательного квантового числа Утах 4) энергию колвбатвльного движения на нулевом и на максимальном колебательных квантовых уровнях (Дж) 5) энергию химической связи в молекуле А (Дж/моль) 6) энергию колебательного движения на 2—3 колебательных квантовых уровнях в интервале от уровня с у=0 ДО Ута 7) долю молекул, находящихся на нулевом и на первом колебательных квантовых уровнях при 300 и 1000 К 8) постройте график зависимости энергии колебательного движения от колебательного [c.41]

При выводе уравнений (1.36) и (1.37) было принято, что вращательная постоянная одинакова для нулевого и первого колебательного квантового уровня В( = В. Однако при переходе молекулы на колебательный квантовый уровень 4=1 амплитуда колебания возрастает (см. рис. 6), что приводит к увеличению иоиента инерции и, следовательно, к уменьшению вращательной постоянной В. [c.14]

За последние десятилетия благодаря успехам спектроскопии, квантовой химии и хим. кинетики стало возможным исследовать структуру и св-ва возбужд. состояний молекул и изучать фотохимические реакции с примен. теории элементарного хим. акта. Возбужд. молекулы рассматривают не просто как горячую модификацию осн. состояния тех же молекул, а как иные молекулы, для к-рых характерны свои хим. св-ва и электронное строение, изучаемые т. н. молекулярной Ф. Развитие представлений о механизме фотохим. р-ций способствовало пониманию роли фотофиз. процессов — внутр. и интеркомбинац. конверсии (беэызлу-чательные переходы молекул в иные электронные состояния той же или иной мультиплетности соотв.), безызлучатель-ного переноса энергии. Наиб, важные методы исследования фотохим. р-ций — люминесцентные (см. Люминесценция), импульсный фотолиз. [c.634]

Вероятность переходов с испусканием илн поглощением излучения определяется прежде всего квадратом матричного элемента электрич. дипольного момента перехода, а при более точном рассмотрении - и квадратами матричных элементов магн. и электрич. квадрупольного моментов молекулы (см. Квантовые переходы). При комбинац. рассеянии света вероятность перехода связана с матричным элементом наведенного (индуцированного) дипольного момента перехода молекулы, т.е. с матричным элементом поляризуемости молекулы. [c.119]

Симме1рия молекул отиосительио обращения времеии приводит к детального равновесия принципу, к-рый ш-рает важную роль при анализе разл. каналов осуществления хим. р-ции. Этот принцип утверждает, что вероятность перехода между квантовыми состояниями для обратного процесса fl - /1 с параметрами состояний/1 и 1 , отвечающего обращенному времени, равна вероятности перехода для прямого процесса I ->/ Здесь индексы с цифрой 1 обозначают волно- [c.350]

В предыдущих главах достаточно подробно рассматривались свойства молекул как индивидуальных объектов, не взаимодейстцюпщх друг с другом Для этих объектов существует только один тип реакций, которые получили название мономолекулярных В результате таких реакций происходит превращение (спонтанное или иидущдюваниое, например, светом — фотохимические реакции) одного пространственного изомера в другой Например, бензола в призман Этот процесс может быть описан либо как процесс перехода молекулы из одного минимума потенциальной поверхности в другой той же поверхности, либо как переход из минимума данной поверхности в минимум фугой Это простейший тип реакций, достаточно легко изучаемый и рассчитываемый методами квантовой химии и теории спектров (если речь вдет о фотохтши) Наиболее массовым типом реакций является, однако, другой В общем случае после сближения, например, двух моле А и В образуются новые индивидуальные объекты С (в реакции присоединения А + В -> С ) или С, О, [c.171]

При переходе к квантовому описанию многоатомных молекул такая простая нагпядная классическая картина исчезает, однако можно показать, что характерное дпя квантовой системы размазывание ядер в пространстве приблизительно напоминает картину, соответствующую классическому движению этой системы, а именно, максимумы волновой функции, отвечающие наиболее вероятным областям пребывания атомов молекулы в состояниях, когда одно из квантовых чисел равняется единице, а все остальные равняются нулю (говорят, что в этом спучае возбуждено одно нормальное колебание), соответствуют классическим точкам поворота для колебательных движений ядер в молекуле Поэтому понятием формы нормального колебания целесообразно пользоваться и при рассмотрении модели в рамках квантовой механики [c.353]