Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

Tasniflash turlari spektroskopiya yoqilgan hududlar elektromagnit spektr

Chunki, Qanday Bo'lgandi dedi yuqorida, energiya aylanish, tebranish va molekulaning elektron ^{holatlari kattaligi jihatidan juda farq qiladi (E} temp. ^{~ 10-10 3 J/mol; E} hisob. ^{~ 10 3 - 10 5 J / mol; Elektron} pochta ^{~ 10 5 - 10 7 J / mol), keyin, Bor shartiga muvofiq,  E \u003d h  \ u003d hc  ~ \ u003d hc} /  , aylanish holatlarini o'zgartirish uchun bir necha baravar kam energiya talab qilinadi va , shunga ko'ra, tebranish o'zgartirish uchun ko'ra elektromagnit nurlanish chastotasi davlatlar, va Ko'proq ichida juda ko'p bir marta yuqori chastotali radiatsiya kerak bo'lardi elektron holatlarni o'zgartirish. Agar endi elektromagnit spektrni yana bir bor ko'rib chiqsak (2-rasm) va molekulaning turli holatlari bilan bog'liq energiyalarni va bu holatlarni o'zgartirish uchun etarli energiyani olib yuradigan elektromagnit nurlanishning to'lqin uzunliklarini solishtirsak, aylanish holatlaridagi o'zgarishlar ma'lum bo'ladi. radiatsiya mikroto'lqinli mintaqa ta'siri ostida amalga oshiriladi, infraqizil nurlanish ta'sirida tebranish holatlarida o'zgarishlar sodir bo'ladi.

hududlar, a uchun o'zgarishlar elektron davlatlar molekulalar kerak bo'ladi, ichida bog'liqliklar molekula turi va holati, ultrabinafsha yoki ko'rinadigan nurlanish turi bo'yicha. Shunga ko'ra, molekulyar spektroskopiyaning uchta keng sohasini ajratish mumkin: aylanish ( mikroto'lqinli), tebranish ( infraqizil ) va elektron ( ultrabinafsha [UV] / ko'rinadigan hududda). Shubhasiz, mikroto'lqinli pech radiatsiya faqat aylanma o'zgartirish mumkin bo'ladi shtatlar - u shunchaki ko'proq energiyaga ega emas. Infraqizil nurlanish allaqachon tebranish va aylanish holatini o'zgartirishi mumkin (lekin elektron emas).
ultrabinafsha radiatsiya ayiqlar ichida o'zingiz shunday katta energiya, nima uni molekulaning barcha holatlarini qo'zg'atish uchun etarli. Shunga ko'ra, elektron spektrlar eng murakkab bo'lishi kerak va bu haqiqatan ham shunday. izolyatsiya qilingan molekulalar holatida, ya'ni. siyrak gazsimon holatdagi moddalar uchun. Ko'pgina hollarda, kimyogar suyuq holatda bo'lgan yoki mos erituvchida erigan moddalar bilan tajriba o'tkazadi. Bunday holda, endi aylanish spektrini olish mumkin emas, chunki molekulalar erkin aylanmaydi, a almashish energiya orasida o'zingiz boshiga tekshirish to'qnashuvlar shunung uchun Qat'iy belgilangan kvantlangan aylanma energiya darajalari ham yo'qolib, uzluksiz energiya kontinuumiga birlashadi. Bu tebranish va elektron spektrlarning aylanish komponentining yo'qolishiga va shunga mos ravishda bu spektrlardagi tebranish va elektron yutilish zonalarining kengayishiga olib keladi.
Molekulalardagi atomlarning tebranishlari molekulalararo o'zaro ta'sirlardan kamroq ta'sir qiladi tebranish spektrlarini agregatsiyaning suyuq va qattiq holatida ham, elektron spektrlarni yutish zonalarida ham olish mumkin; xarakterlovchi o'tishlar orasida biroz elektron holatlar ba'zan "taroqqa" o'xshab ko'rinadi va bir qator kichik diapazonlarga bo'linadi ( vibratsiyali nozik tuzilma deb ataladigan narsani ko'rsatadi ), ular hayajonlangan elektron holatning turli tebranish holatlariga o'tishni aks ettiradi. Misol tariqasida, 3a-rasmda benzolning elektron yutilish spektri ko'rsatilgan bo'lib, unda elektron chiziqlardan biri aniq ifodalangan tebranish nozik tuzilishga ega. Agar benzolning spektri siyrak gazsimon holatda olinsa, u holda elektron zonaning har bir tebranish komponenti uchun aylanma nozik strukturaning mavjudligini sezish mumkin (3b-rasm).