Фту спектральные методы основаны на том, какие физические явления и какие в них включены. С помощью спектроскопических методов исследования изучается взаимосвязь между физическими величинами

ФТУ
1.Спектральные методы основаны на том, какие физические явления и какие в них включены. С помощью спектроскопических методов исследования изучается взаимосвязь между физическими величинами (уровень энергии, переход, излучение, поглощение, электрон, вибрация, вращение, ЯМР, ЭПР, рентгеновское излучение, электромагнитный свет, частота, длина волны, интенсивность, взаимодействие).
Используя спектроскопические методы исследования, изучают, зависит ли интенсивность электромагнитных лучей, испускаемых или поглощаемых веществом, от их частоты или длины волны. Спектроскопические методы позволяют найти разницу между электронным, вибрационным, вращательным и магнитным уровнями энергии атомов и молекул, а также оценить вероятность большого или малого перехода между энергетическими уровнями по интенсивности спектральной полосы. Их изучение, в свою очередь, позволяет определить симметрию, геометрию, какие атомы, электрические свойства и другие размеры молекулы. Между уровнями энергии В зависимости от величины разницы спектральные методы делятся на следующие (таблица 1.1).
1 - таблица. Частота и длина волны электромагнитного излучения спектроскопическими методами.

Тип спектра	Частоты диапазон, Гс	Длина волны
Спектр ядерного гамма-резонанса (Мёссбауэровская спектроскопия)	1018–1021	3 пикометра (вечера)
Рентгеновский спектр	1017 -1018	3 нанометра - 15:00
Фотоэлектронный спектр	1014–1016	3-700 нм
Электронный спектр	1014–1016	3-700 нм
Спектр вибрации	1012–1014	3 мкм - 3 мм
Спектр вращения	1010–1012	3 см 0,03 мм
Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) спектр	109 - 1012	3 см
Спектр ядерного магнитного резонанса (ЯМР)	107 - 108	5 мес.
Спектр ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР)	106 - 109	30 - 300 кв.м.

По условиям получения в эксперименте эти спектры делятся на: спектры излучения, поглощения и рассеяния.


2.Прямая задача и обратная задача спектроскопического метода. Прямые и обратные задачи ЯМР-спектроскопии включают (вещество, молекула, физические свойства, поле, частица, электрон, нейтрон, взаимодействие, химическое смещение, спин-спиновый эффект, расчет, эксперимент, спектр, измерение). Прямая функция физического метода - определить изменение количества света, падающего на материю, пучок частиц и различные физические поля, которые влияют на него после их взаимодействия с веществом. Путем изучения взаимодействия электромагнитного излучения, частиц и физических полей разной частоты с веществом, то есть для определения физических свойств вещества по результатам эксперимента и нахождения физического размера молекулы, задача решается в reverse. называется обратной функцией метода. Например, при анализе спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР) с высоким разрешением нетрудно различить прямую и обратную функции этого метода. Правильная функция. Зная значения химических смещений и констант спин-спинового эффекта соответствующего вещества, необходимо рассчитать спектр ЯМР. Обратная функция. Зная спектр ЯМР, полученный в эксперименте, необходимо определить химические смещения соответствующего ядра и константы спин-спинового эффекта. Обычно решение обратной задачи имеет практическое значение.
3. На каком физическом явлении основаны дифракционные методы. Какие есть дифракционные методы. При изучении структуры вещества дифракционными методами изучается взаимосвязь между какими величинами. Дифракционные методы основаны на изучении упругого рассеяния некоторых лучей или пучка частиц после столкновения с веществом. Энергия частиц не изменяется при упругом рассеянии. Дифракционное изображение, образованное в результате упругого рассеяния, формируется из-за волновых свойств падающего света и частиц. Длина волны частиц, падающих на вещество, для возникновения явления дифракции. должно быть меньше или равно расстоянию между атомами, составляющими вещество.В химии чаще всего используются три метода дифракции: радиография, электронография и нейтронография. Длина волны в рентгенографии нм Рентгеновские лучи, длина волны в электронографии электроны с большим ускорением в высоковольтном поле нм и нейтронографии имеют пониженную скорость на выходе из ядерного реактора, длина волны нм нейтронов. При изучении структуры вещества интенсивность рассеянных частиц зависит от угла рассеяния. Распределение интенсивности в спектре, образованном рассеянием частицы после контакта с веществом, зависит от величин, характеризующих структуру вещества. Рентгеновские лучи рассеиваются электронами атомов и молекул, электрическими полями, создаваемыми ядрами электронного пучка и электронами, и, наконец, ядерными силами пучка нейтронов. Электронная ручка толщиной 10 ^-6 - 10-5см используется для изучения тонких пленок твердых тел и структуры молекулы газообразного вещества. Рентгеновские лучи и нейтронные пучки используются при исследовании твердых тел толщиной менее одного и нескольких миллиметров соответственно. Среди этих методов более вероятно использование радиографии и электронографии. 4. Понятие характерного времени спектроскопических и дифракционных методов, как они оцениваются и зависит от чего (электромагнитный свет, взаимодействие, соотношение неопределенностей, энергия, частота, планка, пучок частиц, масса, импульс, скорость частиц). Взаимодействие электромагнитных лучей или сгустка частиц с веществом происходит в течение определенного периода времени. Если исследуемая молекула меняет свое состояние несколько раз за это время, результатом взаимодействия будет среднее из молекулярных состояний.Характерное время метода можно оценить с помощью соотношения неопределенностей Гейзенберга. Агар, а также согласно Гейзенбергу, если есть интервал энергии (разница между двумя уровнями энергии) и времени, соответственно можно написать здесь = ч / 2, h = 6,62 * 10-34 Дж, постоянная Планка. Агар, из приведенного выше неравенства (1) возникает. Здесь - частота перехода между электромагнитным излучением или двумя уровнями энергии, действующими на вещество. Таким образом, характерное время физического метода можно оценить как величину, обратно пропорциональную частоте квантовых переходов между энергетическими уровнями молекулы (атома). Используя формулу де Бройля для ручки частицы, мы получаем следующее.
впредь В отношении неопределенностей
(2) или
здесь, - длина волны де Бройля частицы, v - ее скорость, m - масса, P - импульс. Следовательно, характерное время дифракционных методов обратно пропорционально скорости частицы. Характерное время спектроскопических методов находится по формулам (1.1) и (1.2).
5.Какой физический размер молекулы измеряется масс-спектрометрией. Зачем и как преобразовывать молекулы и атомы в ионы (ион, молекулярная масса, спектр, магнитное и электрическое поля, электронейтральный, траектория, пучок частиц, положительный ион, электрон, фотон, газ). Метод масс-спектрометрии (МС) позволяет получить спектр масс ионов, то есть измерить массу заряженных частиц. Эти методы используют явление преобразования молекул вещества в ионы, так как теперь очень легко управлять сгустком заряженных частиц с помощью магнитных и электрических полей. Большая часть исследований проводится с помощью положительно заряженных частиц. Положительные ионы в основном связаны с газовой молекулой, атомом или радикалом с электроном, фотоном, ионом или быстро движущейся молекулой, а также с объектами с высоким градиентом (разные значения в направлении напряженность электрического поля), образовавшихся в результате побочных эффектов.
6. Электронный способ ковки и его сущность, преимущества и недостатки (электрон, энергия, ионный ток, ионизационная камера, электронная пушка, электрическое поле, моноэнергетика, энергия связи). В масс-спектрометрии электронно-импульсный метод ионизации является наиболее распространенным методом генерации заряженных ионов благодаря простоте, удобству и низкой стоимости источников электронов и их высокой эффективности ионизации. Энергия ионизирующих электронов нужна для превращения молекулы в ион (10 эВ) должна быть больше энергии. Обычно используются электроны с энергией 50… 100 эВ. Количество ионов, образующихся в единицу времени под действием электронного импульса, определяет величину ионного тока.
(1)
Здесь, - ток, генерируемый ионами j-типа, - ток, генерируемый электронами, - количество ионизированных атомов или молекул типа j в единице объема, - длина пути электрона в ионизированном газе, - сечение ионизации молекулы, величина которого зависит от энергии ионизирующего электронного пучка.
Молекула с электроном вероятность ионизации на расстоянии
(2)
га тенг. Из этих отношений Единица (размер) подобна поверхности Оказывается, что Соответственно, чем больше размер атомов и молекул также можно считать большим.
Сечение ионизации - это величина, характеризующая вероятность превращения молекулы в ион, которая зависит от типа молекулы, энергии электронов, используемых для ионизации. Форма кривой (кривая эффективности ионизации), которая представляет взаимосвязь между сечением ионизации и энергией электронов, имеет сходный вид для разных молекул.
Схема ионного источника представлена ​​на рисунке 1. Газообразные и легколетучие вещества поступают из устройства для наполнения, впрыска (например, газового баллона) в источник ионов. Летучие вещества испаряются непосредственно в источнике и отправляются в ионизационную камеру в виде связки молекул. Положительные ионы, генерируемые в ионизационной камере, притягиваются и ускоряются электрическим полем, создаваемым электродами с напряжением 1000 - 3000 В. Давление в камере должно быть около  10-3 Па.

Фигура 1. Чертеж основных частей ионного источника. 1 - канал для подачи вещества (газа) в камеру; 2 - ионизационная камера; 3 - источник ионизирующих электронов (порох); 4 - тяговая «линза»; 5 - фокусирующая «линза»; 6 - сгусток ионов, идущих в масс-спектрометр.Основной недостаток метода заключается в том, что энергия ионизирующих электронов не является сильно моноэнергетической, что, в свою очередь, приводит к сдвигу потенциала образования ионов и вызывает отклонение линейной части кривой. Электронная татуировка также может генерировать отрицательные ионы. Для этого ускоряющие, притягивающие и фокусирующие «линзы» на источнике ионизации могут изменять полюс потенциала.