Molekula aylanishining umumiy xarakteristikasi. Chiziqli molekulalarning aylanma spektri

Molekula aylanishining umumiy xarakteristikasi. Chiziqli molekulalarning aylanma spektri. Aylanma spektrlarda Shtark samarasining kо'rinishi Режа: Aylanma harakatni о'rganishda qattiq rotator modeli. Aylanma harakat energiyasi. Aylanma holatlarning joylashishi. Aylanish doimiysi va aylanma spektrning kо'rinishi. Xulosa. Molekulalarning aylanma harakatini xarakterlaydigan kattaliklardan biri inersiya momentidir. Qattiq jismning aylanma harakati dinamika nuqtai nazardan о'rganilganda kuch tushunchasi bilan bir qatorda kuch momenti, massa tushunchasi, inersiya momenti tushunchasi kiritiladi. I=mr2 Faraz qilamizki N atomli molekula berilgan bо'lsin. Bunday molekulaning harakatchan koordinata sistemasiga (x, y, z.) tо'g'ri keluvchi asosiy inersiya momentlarini Ix, Iy, Iz-lar bilan belgilaymiz Mi yadrolarning massasi. Bu formuladan kо'rinadiki, inersiya momenti massa bilan aylanuvchi zarracha turgan joydan aylanish о'qigacha bо'lgan masofa kvadratining summasining kо'paytmasiga teng. Umuman aylanma spektrlarni о'rganish uchun qattiq ratator modelidan foydalaniladi. Faraz qilamizki, m1, m2 massaga ega bо'lgan ikkita zarracha berilgan bо'lsin. Bular orasidagi masofa re bо'lsin. Bunday qattiq rotatorning kinetik energiyasi (1) I-nersiya momenti. Agar r1 + r2=re m1 r2=m2r2 bо'lsa aylanish harakat miqdori momenti J-ma'lum qiymatlar oladi. (2) J-harakat miqdori momenti j- ga aylanish kvant sonlari deyiladi. j =0, 1,2, butun qiymatlar oladi. E ayl j energiyasi (3) sm-1 aylanish doimiysi deyiladi. Infraqizil yutilish spektri uchun j-aylanma kvant soni j =1 (4) qiymat oladi. Quyidagi rasmda aylanma energetik holat va ular orasidagi о'tishlar kо'rsatilgan. Ix=Iy=I Iz=0 chiziqli molekula Ix=Iy= Iz sferik simmetriyaga ega bо'lgan molekula CH4 , CCl4 Ix=IyIz simmetriya NH3 Chiziqli molekulalarni qaraylik. Ularning stat veslari Chiziqli molekulaning aylanma erkinlik darajasi 2 ga teng. 3N-5 molekula о'qiga Aylanma energetik sath va ular orasidagi о'tishlar nisbatan Iz=0 molekula о'qiga nisbatan perpendikulyar inersiya momentlari Ix=Iy teng. 4-ga asosan quyidagicha о'tishlar, bо'lishi mumkin. (rasm) Aylanma sathlar orasidagi masofa aylanma kvant sonining oshishi bilan oshib boradi. 3 ga asosan j (j+1) bunday о'tishlarga tо'g'ri keladigan spektr quyidagicha bо'ladi. Toza aylanma polosaning sxematik kо'rinishi. Aylanma harakat tufayli bо'lgan spektr chastotasi umumiy xolda quyidagicha kо'rinishda bо'ladi. molekulaning aylanish doimiysi deyiladi sm-1 larda o'lchanadi. Vodorod Н2 molekulasi uchun yozsak molekulaning aylanish doimiysi deyiladi cm-1 larda о'lchanadi. Vodorod N2 molekulasi uchun yozsak yadro orasidagi masofa (asosiy elektron holatda) bundan kо'rinadiki j = 0 va j = 1 sathlar orasidagi masofa 120 sm-1 rasmning о'ziga xos xususiyati shundan iboratki, har bir chastota bir - biridan 2B masofada joylashgan. j = 0,1,2 Quyidagi ratorning xususiy funksiyasi berilgan о'qqa nisbatan - azimutal burchak (z- о'qi) - shu о'q bilan burchak (M -ikkinchi kvant soni ) spektrga teng Yej=Vj (j+1) (4) formulaga asosan. Quyidagicha tablisa tuzish mumkin Aylanma xolatda molekulalar ...