|
IKKI ATOMLI MOLEKULADAGI TEBRANMA-AYLANMA O’TIShLAR.
Ma’lumki ikki atomli molekula uchun aylanma harakatga tegishli energiya sathlari orasidagi masofa 1 - 10 sm-1 bo’lsa HCl molekulasining tebranma harakat energiyasini xarakterlovchi sathlari orasidagi masofa 3000 sm-1 ga yaqin. Shunday qilib, bu ikki harakatning energiyalari shunchalik farq qiladiki birinchi qarashda, ikki atomli molekula bir-biriga bog’liq bo’lmagan tebranma va aylanma harakat qiladi deb qarash mumkin. Shunday nuqtai-nazarga asoslangan yaqinlashishga Born-Oppengeymer yaqinlashishi deyiladi. Bunga asosan tebranma-aylanma harakatning energiyasi alohida tebranma va aylanma harakatlar energiyalarining yig’indisiga teng.
(4.9)
Ma’lumki birinchi yaqinlashishda aylanma harakatning energiyasi
sm-1
Bu yerda, B - aylanma harakatning doimiysi, J - aylanma harakatning kvant soni
Tebranma harakat energiyasi va ning ifodasini (4.9) ga qo’ysak
sm-1 (4.10)
Quyidagi rasmda (4.5 - rasm) ikkita quyi tebranma holatlar uchun ( va ) aylanma energetik sathlar va ular orasidagi o’tishlarning sxemasi tasvirlangan. Bu yerda tebranish holatiga to’g’ri kelgan aylanma harakatning kvant sonlari bilan ga to’g’ri kelganlariniki esa bilan belgilangan. Bunday belgilash butun spektroskopiya sohasi uchun odat bo’lib qolgan. Murakkab o’tishlar uchun tanlash qoidasi alohida-alohida olingan tebranma va aylanma o’tishlarga tegishli tanlash qoidasidan farq qilmaydi.
va hokoza ; (4.11)
bo’lganda ham o’tishlar bo’ladi, lekin bu o’tishlar faqat aylanma harakatga tegishli sathlar orasida bo’ladi. Ba’zi bir xususiy va kam uchraydigan hodisalarni hisobga olmaganda ikki atomli molekulada bo’lgan o’tishlar umuman bo’lmaydi yoki boshqacha qilib aytganda, agar tebranish sathlari orasida o’tish bo’lganda, u albatta aylanma harakatga tegishli sathlar orasida ham o’tishlar sodir qiladi.
Turli xil tebranish energiyasiga ega bo’lgan molekulalarning soni yoki boshqacha qilib aytganda, turli energetik sathlarda «yashovchi» molekulalarning soni har xil bo’lganligi uchun 4.5 - rasmda ko’rsatilgan aylanma harakatning energetik sathlari orasidagi o’tishlar ham har xil intensivlikka ega bo’ladi. Bu holat rasmning ostida berilgan spektrda o’z aksini topgan. Spektr chiziqlarining o’rnini aniqlaydigan analitik ifodani, (4.11) tanlash qoidalarini va (4.10) sathlarni energiyasi ifodasini hisobga olib quyidagicha yozish mumkin. o’tish uchun umumiy holda quyidagiga ega bo’lamiz.
(sm-1)
Bu yerda yozuvni qisqartirish uchun (sm-1), deb belgilangan.
bo’lganda quyidagilarga ega bo’lamiz.
1. yoki shuning uchun,
(sm-1), = 0, 1, 2, … (4.12.a)
2. yoki va
(sm-1), = 0, 1, 2, … (4.12.b)
Bu ikkala ifodani bitta qilib birlashtirish qulay
(sm-1), (4.12.v)
bu yerda m, (4.12.a) da ni (4.12.b) da ni almashtiradi va da musbat, da manfiy bo’ladi. Shuni alohida ta’kidlash kerakki m hyech qachon nolga teng bo’lmaydi, chunki bu holda yoki manfiy bo’lishi kerak. Odatda ga polosaning markazi yoki uning asosiy chastotasi deyiladi.
(4.12.v) tenglama tebranma-aylanma spektrning ko’rinishini ifodalaydi. Ko’rinib turibdiki u, bir-biridan 2B masofada joylashgan chiziqlardan iborat bo’ladi. Bu chiziqlar polosaning markazi bo’lgan ning ikki tomonida joylashadi va bo’lgani uchun, polosaning markazida spektr chiziq bo’lmaydi. Polosa markazining ( ) past chastotali tomonida hosil bo’lgan va m ning manfiy ( ) qiymatiga to’g’ri kelgan chiziqlar spektrning P - bo’lagi (vetv), yuqori chastotali tomonidagilari esa R - bo’lagi deb ataladi.
Spektroskopiyada bo’lgan polosalardan tashqari bo’lgan polosalar ham uchraydi. Shuning uchun, an’anaga ko’ra ning oshib borishi bo’yicha bu o’tishlar lotin alfavitining harflari bilan belgilanadi (O dan boshlab).
ning quyidagi qiymatlariga mos keluvchi chiziqlar mos ravishda O, P, Q, R, S - bo’laklar deb belgilanadi.
= -2; -1; 0; +1; +2;
O, P, Q, R, S
4.5- rasm. Ikki atomli molekulaning tebranma-aylanma energetik sathlari orasidagi o’tishlar va buning natijasida hosil bo’ladigan spektr.
(Ikki atomli molekulaning mumkin bo’lgan aylanma energetik sathlari oltita va ularning formula bilan hisoblangan energiyalari quyidagicha; 0; 2B; 6B; 12B; 20B; 30B; 42B;, bu yerda J = 0, 1, 2,….5)
Do'stlaringiz bilan baham: |
