Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

Qarindosh aholi energiya davlatlar molekulalar

ostida aholi biroz nth davlatlar tushunish raqam molekulalar, joylashgan bu holatda ^(N n ^{). Nisbiy populyatsiya -} yuqori (n+m)-chi holatdagi (m-butun) molekulalar sonining quyi n- holatdagi ^{molekulalar soniga nisbati , ya'ni. N} n+m ^/N n ^.

Agar a ichida sifat Ko'proq past energiya davlatlar ko'rib chiqing Boltzmanning so'zlariga ko'ra, zamin holati
^N n+m ^/N n ^{.= (g} n+m ^/g n <sup>)  e -  E/ k T


qayerda  E = E</sup> n+m ^-E n ^{- farq ichida energiya (n+m) va n- Bormoq davlatlar, mos ravishda,} T - mutlaq harorat,
k - doimiy Boltsmann, teng 1,38  10 ^-23 J/K,
^{a g} n+m ^/g n ^{- bu "ko'plik" nisbati degeneratsiya" 5 (n+m)-chi va n- o'sha davlatning.}
DA hol tebranish va elektron davlatlar bu kattalik odatdagidan kura ko'proq Jami ga teng bitta (kamroq 2 yoki 3) va mos keladigan intensivlikni belgilovchi asosiy omil emas chiziqlar ichida spektrlar, lekin uchun aylanish davlatlar u ga teng 2j +1 (qaerda j

= 0, 1, 2, 3, ... - aylanish energiyasining har bir darajasini sanab o'tadigan aylanish kvant soni) va bu nisbiy populyatsiyaning kattaligiga va shuning uchun chiziqdagi chiziqlar intensivligiga katta ta'sir qiladi. aylanish spektrlari. Ko'rsatkichning qiymatini hisobga olish muhim: -  E/ k T Bu ifodadagi maxraj k T molekulaning mutlaq vaqtda ega bo'lgan issiqlik energiyasidir. harorat T. DA hol tebranish, a mavzular Ko'proq elektron ^{xona haroratida energiyalar farqi  E = E} n+m ^-E n ^{>> k T va demak , e -  E/ k T} omilini bildiradi . ifodada
⁵ Degeneratsiyaning ko'pligi - bu ma'lum energiyaga ega bo'lgan holatning mumkin bo'lgan usullari soni bolmoq amalga oshirildi (Misol dan hududlar binolar atom: ko'plik s-holat degeneratsiyasi atomdagi elektron 1, p-holatlari - 3, d-davlatlar -5, f-holatlari -7, jami 2 l +1, bu erda l - elektronning orbital kvant soni).


^{uchun qarindosh aholi soni N} n+m ^/N n ^{bo'ladi yaqin uchun nol, ko'rsatish nima issiqlik} energiyasi hech bo'lmaganda asosiy ^{energiya darajasiga yaqin bo'lgan molekulalar bilan to'ldirish uchun etarli emas. Boshqa biznes aylanish davlatlar. DA bu holat  E = E} n+m ^-E n
~ kT , va da xona haroratlar yashagan juda ko'p hayajonlangan energiya holatlari, ayniqsa g j ^{/ g} 0 ^{omilining qiymatini hisobga olsak =2j+1.}
Agar biz tebranish va elektron holatlarni hisobga olsak, u holda xona haroratida amaliy jihatdan hammasi molekulalar bor asosan _ davlat, va faqat Bilan U erdan ular yuqori energiyaning hayajonlangan holatlariga o'tishni boshlashlari mumkin.
Agar xona haroratida aylanish holatlarini ko'rib chiqsak, unda nafaqat asosiy holat, balki ko'plab hayajonlangan holatlar ham to'planganligi ma'lum bo'ladi va har biridan dan ular molekulalar mumkin kesib o'tish ichida davlatlar Bilan Ko'proq kattaroq energiya. Shunday qilib, bu holda spektrdagi chiziq intensivligi nafaqat tebranish va elektron spektrlardagi kabi dipol momentiga asoslangan tanlash qoidalari bilan, balki nisbiy har bir aylanish darajasidagi aholi soni.
Ifoda turi qonun Bera ichida bu hol bo'ladi allaqachon qo'llanilmaydigan, qo'llab bo'lmaydigan, va chiziqlarning intensivligi mikroto'lqinli nurlanishning yutilishi aniqlanganda detektorda paydo bo'ladigan oqim kuchi bilan ifodalanadi.