Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

Qoidalar tanlash va intensivlik chiziqlar egallashlar

Benzolning elektron spektrida kuzatilishi mumkin bo'lgan uchta yutilish diapazoni bilan ifodalanadi ustida 3-rasm, bor, aniq, juda boshqacha intensivlik, qaramay ustida bir xil naqshga tegishli. Buning sababi, ushbu bantlarga mos keladigan elektron o'tishlarning turli xil ehtimollarida yotadi. Bor sharti bajarilgan taqdirda ham radiatsiya kvantining molekula tomonidan so'rilishi ehtimoli atalmish bilan belgilanadi. tanlash qoidalari , qaysi, yana, asoslangan

printsipi, spektroskopiyaning barcha turlari uchun bir xil . Bu printsip, eng umumiy tarzda shaklni quyidagicha ifodalash mumkin: elektromagnit nurlanish kvantini moddaning molekulasi yutishi uchun, natijada, bu kvantning energiyasi, aylanish, tebranish yoki elektron holatlarning o'zgarishiga, Bor holatini kuzatishdan tashqari, bu holatlar o'zgarganda, zarur bo'ladi. o'zgardi va elektr dipol moment molekulalar (in hol EPR va NMR kerak o'zgartirish magnit lahza , nima va davom etayapdi da o'zgartirish aylanish holati).
Elektr dipol moment  hisoblanadi bitta dan eng muhimi jismoniy molekulaning undagi elektr zaryadlarining taqsimlanishini tavsiflovchi xususiyatlari. Bir-biridan R masofada joylashgan +q va -q kattaligi teng va ishorasi qarama-qarshi ikkita elektr zaryadi elektr dipolni  ifodalaydi.
= q R , qaysi hisoblanadi vektor, yo'nalishi kim Bo'lgandi qabul qildi dan salbiy qutbdan musbatga. Shunday qilib, agar molekulada musbat va manfiy zaryadlarning "og'irlik markazlari" bir-biriga to'g'ri kelmasa, ular molekula ko'p yoki kamroq qutbli ekanligini aytishadi va bu qutblilikning o'lchovi dipol momentidir.
Ko'p atomli molekulaning dipol momentini alohida bog'lanishlarning dipol momentlarini vektor qo'shish orqali aniqlash mumkin. Ko'rinib turibdiki, O 2 ^{, CCl} 4 ^{, C} 6 ^H 6 ^{kabi molekulalarning dipol momenti yoki trans -C} 2 ^H 4 ^{nolga teng bo'ladi, HCl, H} 2 ^{O, NH} 3 esa ^{yoki cis -C} 2 ^H 4 ^{ko'proq yoki kamroq sezilarli dipol momentga ega bo'ladi.} Qachon molekulasi aylanadi, keyin dipol lahza, agar u u yerda, qolish o'zgarmagan kattalikda, yo'nalishini o'zgartiradi. Biroq, agar u etishmayotgan bo'lsa, aylanish uni yarata olmaydi. Natijada, elektromagnit nurlanish, hatto Bor sharti bajarilgan taqdirda ham, bunday molekulalar bilan o'zaro ta'sir qila olmaydi va qutbsiz molekulalarning mikroto'lqinli nurlanish ³ ta'sirida aylanish spektrlarini olish mumkin emas .

Bu bir xil eng adolatli va uchun tebranish spektrlar diatomik molekulalar, bir xil atomlardan tashkil topgan. Ularda dipol moment yo'q va tebranish (va ular faqat bitta turga ega: bir xil atomlarga yaqinlashish va olib tashlash) uni yarata olmaydi, shuning uchun infraqizil nurlanish ta'sirida ular uchun tebranish spektrini olish mumkin bo'lmaydi ³ .
Keyinchalik murakkab molekulalarda vaziyat boshqacha. Chiziqli bo'lmagan strukturaning har bir N-atom molekulasi 3N -6, chiziqli - 3N-5 mustaqil tebranish turlarini amalga oshirishi mumkin. Agar doimiy dipol moment bo'lmasa ham, masalan, ^{chiziqli CO} 2 molekulasida ^{bo'lgani kabi, u holda, masalan, ko'ndalang egilish ( deformatsiya )} tebranishi, shuningdek, assimetrik cho'zish (4b-rasm) tebranishiga olib keladi. davriy o'zgaruvchan dipol momentining ko'rinishi (4c-rasm) va bunday tebranish simmetrik valentlikdan farqli o'laroq, infraqizil spektrda allaqachon namoyon bo'ladi. (guruch. 4a), qaysi emas hamrohlik qilgan paydo bo'lishi dipol lahza, va shuning uchun spektrda faol bo'lmaydi.


^{Guruch. to'rtta. Turlari mustaqil ikkilanish atomlar ichida chiziqli molekulasi CO2} _ ^_