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

Фигура 2. Рамановский спектр четыреххлористого углерода. Возбудитель - лазер, 488 нм.
4. При повышении температуры образца интенсивность «пурпурных» сателлитов быстро увеличивается.
_{Используя упрощенные предположения о квантах света, можно объяснить явление комбинаторного рассеяния. Согласно квантовым} представлениям, Частотный свет распространяется в виде квантов, а их энергия равно С этой точки зрения рассеяние света молекулами следует рассматривать как столкновение квантов света (т.е. фотонов) с молекулой, в результате которого фотоны меняют направление полета и рассеиваются в сторону. Столкновения фотонов с молекулами могут быть упругими или неупругими. Энергия молекулы и фотона при упругом столкновении частота не меняется, что соответствует реле рассеяния. Энергия рассеянного фотона при неупругом столкновении колебание увеличивается или уменьшается в квантовых величинах. Если свет взаимодействует с молекулой, которая не находится в колебательном состоянии, давая молекуле соответствующую часть ее энергии или же
_{преобразуется в низкочастотный свет («красный» спутник) в соответствии с уравнением. Здесь} - частота светового возбуждения, - частота колебаний молекулы. Если свет находится в колебательном состоянии молекулы, т. е. если он воздействует на молекулу, у которой есть энергия, то свет забирает эту энергию у молекулы или же
может быть преобразован в высокочастотный свет («фиолетовый» спутник) в соответствии с уравнением. Количество молекул в возбужденном состоянии (избыточная энергия) намного меньше количества молекул в основном состоянии, поэтому интенсивность фиолетового сателлита должна быть несравнимо меньше, чем интенсивность красного сателлита, и опыт подтверждает это. при повышении температуры число возбужденных молекул быстро увеличивается, и, соответственно, интенсивность пурпурных сателлитов также должна быстро возрастать, что также подтверждается экспериментально.
27.Какие колебания имеют рамановский спектр, а какие нет и почему. Применение спектров комбинационного рассеяния в органической химии (молекула, полярность, симметричность, антисимметричность, характеристика, химическая связь, интенсивность полосы). Частота Интенсивность рамановской линии, равная, - это когда молекула совершает колебания, соответствующие этой частоте определяется тем, насколько меняется полярность. Интенсивность такой ИК-полосы поглощения зависит от того, насколько хорошо эта вибрация может происходить под воздействием ИК-света соответствующей частоты, то есть насколько хорошо молекула воспринимает электромагнитное поле приходящей волны. Такая чувствительность молекулы определяется изменением ее электрического дипольного момента при соответствующем колебании. Изменение дипольного момента при смене полярности может по-разному выражаться в разных колебаниях. Поэтому одно из этих колебаний хорошо видно в ИК-спектрах, а другое - в спектрах комбинационного рассеяния. Например, CO ₂При валентно-симметричном колебании молекулы полярность молекулы сильно меняется, и ее дипольный момент не изменяется (равен нулю), потому что два атома кислорода с одинаковым зарядом остаются симметричными по отношению к атому углерода во время колебания. Однако в валентных антисимметричных колебаниях полярность не меняется, потому что, когда один из атомов кислорода приближается к углероду, другой удаляется, и наоборот. Однако при этих колебаниях дипольный момент молекулы изменяется. Таким образом, в результате валентно-симметричных колебаний образуется комбинированная линия, частота которой определяется из спектров комбинационного рассеяния.Как и инфракрасные спектры, характеристические частоты играют ключевую роль в применении рамановских спектров в химии. Как упоминалось выше, комбинаторное рассеяние связано с полярностью химических связей, а ИК-спектры связаны с изменениями дипольного момента. Следовательно, когда молекула содержит -C-S-, -S-S-, -C-C-, -N = N и -C = C-, спектры комбинационного рассеяния дают больше информации с использованием ИК-спектров. И характеристики Частоты таких групп молекулы, как O - H, C = O, P = O, S = O, изучены лучше. Во многих случаях ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния дополняют друг друга, и поэтому наличие обоих спектров полезно, а иногда и необходимо для полного определения структуры молекулы. Характерные частоты таких групп, как S = O, изучены лучше. Во многих случаях ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния дополняют друг друга, и поэтому наличие обоих спектров полезно, а иногда и необходимо для полного определения структуры молекулы. Характерные частоты таких групп, как S = O, изучены лучше. Во многих случаях ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния дополняют друг друга, и поэтому наличие обоих спектров полезно, а иногда и необходимо для полного определения структуры молекулы. В прошлом очень интенсивно изучались частоты встречающихся в ИК-спектрах молекулярных групп. С конца 1960-х годов благодаря использованию лазеров также широко изучаются характеристические частоты молекул, активных в спектрах комбинационного рассеяния света.
28.Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) основана на том, на каком свойстве атомного ядра. Размещение ядра атома водорода в постоянном магнитном поле на поверхности в зависимости от магнитной энергии (магнитное, спиновое квантовое число, стационарное состояние, безэлектронное ядро, магнитный момент, проекция, координатная ось, магнитная индукция, уровень энергии, распределение Больсмана ). Спектроскопия ядерного магнитного резонанса основана на магнитных свойствах атомного ядра. Из курса ядерной физики известно, что у некоторых ядер, в том числе протонов, угловой момент (удельный механический момент, удельный импульс) имеет. Это, в свою очередь, и есть магнитный момент ядра. приводит к появлению. Эти величины связаны следующим соотношением.
(1) здесь, - гиромагнитное отношение, постоянная величина, характеризующая это ядро. На основе квантовой механики квантуются угловой момент и магнитные моменты ядра. Это их свойство нельзя объяснить с точки зрения классической механики. Максимально возможные значения или собственные значения проекции углового момента на произвольно выбранную ось декартовой системы координат (например, на ось z) ( ) единиц и находятся по следующему соотношению. (2) здесь - магнитное квантовое число, которое представляет стационарное состояние или особое состояние ядра. Согласно условию квантования принимает следующие значения при заданном I.
(3) где I - спиновое квантовое число соответствующего ядра. Количество возможных конкретных значений или уровней энергии га тенг. Спиновое квантовое число протона I = ½ и выражается следующим соотношением в соответствии с проекцией углового момента на ось z (6.2), обычно называемой спином. (4)
Исходя из этого, протон а также может находиться в двух разных спиновых состояниях, характеризуемых магнитными квантовыми числами. В этом случае величина проекции магнитного момента в z-направлении выражается следующей формулой. (5)
Таким образом, протон можно представить в виде магнитного диполя. Проекция магнитного момента на ось z будет параллельным или обратным положительному направлению этой оси. Проекции этого вектора также квантуются (рисунок 1).