Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 242

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 236 237 238 239 240 241 < 242 > 243 244 245 246 247 248 .. 307 >> Следующая


Вероятности перехода молекулы в нормальное состояние с испусканием кванта излучения и перехода предиссоциацией в неустойчивое состояние определяют время жизни молекулы в возбужденном состоянии. При большой вероятности безызлучательного перехода время жизни молекулы в возбужденном состоянии оказывается малым и соответствующая ширина спектральных линий — большой.

10. МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

1°. Изучение электронных спектров молекул дает сведения того же характера, что и изучение атомных спектров. Дополнительными являются сведения об электронных уровнях в молекуле, о распределении плотности электронов в молекулах и природе химических связей. Особый интерес для исследования структуры молекул представляет изучение колебательных и вращательных спектров молекул.

2°. Колебательные и вращательные спектры молекул дают сведения о пространственном расположении атомов в молекулах, о возможных их равновесных конфигурациях, о распределении молекул по этим конфигурациям. Знание формы молекул позволяет понять природу валентных связей в них и тем самым выяснить реакционные способности молекул. Вращательные спектры обычно находятся в инфракрасной области, и обнаружение и исследование их требует специальной техники инфракрасной спектроскопии.

3°. Спектроскопия комбинационного рассеяния благодаря простоте методов обладает рядом преимуществ перед инфракрасной спектроскопией. Из комбинационных спектров находят частоты собственных колебаний молекул (по колебательным спектрам), моменты инерции и форма молекул (по вращательным спектрам), а также те структурные изменения, которые претерпевают молекулы при изменениях агрегатного состояния вещества.
854

Vl 4. МОЛЕКУЛА

4°. Область молекулярной спектроскопии — радиоспектроскопия — основана на эффекте Зеемана. Радиоспектроскопия исследует, в отличие от оптической спектроскопии, не спектральные линии, обязанные переходам с какого-либо уровня на подуровни другого уровня, а спектральные линии, вызванные переходами между самими этими подуровнями. Частоты этих спектральных линий лежат обычно в области ультракоротких радиоволн (от десятков МГц). Спектральная картина в радиоспектрах молекул оказывается во много раз проще, чем в оптических спектрах, что имеет большое значение для анализа сложных молекулярных спектров, которые в оптической области состоят из многих тысяч линий. Это обстоятельство, наряду с высокой чувствительностью радиоспектроскопических методов, во много раз превышающей чувствительность оптических методов, обеспечивает радиоспектроскопии большие преимущества в области молекулярных спектров.

11. ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ

1°. Ионизация, т. е. отрыв электронов от атомов или молекул, вызываете^ многими причинами. Термическая ионизация вызвана увеличением энергии теплового движения атомов или молекул и происходит при нагревании вещества в результате соударений атомов или молекул с достаточной энергией. Ионизация электронным или ионным ударом обычно происходит в сильных электрических полях, в которых ионы или электроны приобретают достаточную для ионизации энергию, например, при газовом разряде. К этому же виду относится ионизация, вызываемая корпускулярными излучениями (альфа-час-тицами, протонами, дейтронами и т. д.) при их прохождении в веществе. Фотоионизация вызывается поглощением атомами и молекулами квантов электромагнитного излучения с достаточной энергией.

2°. Энергия ионизации атома зависит от величины заряда его ядра и от того, из какого электронного слоя атома выбивается электрон, возрастая приблизительно квадратично с увеличением атомного номера Z и уменьшаясь по мере увеличения номера слоя п. Численно энергия ионизации равна энергии связи электрона с атомом на данном уровне.
VI.4.11. ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ

855

3°. Степенью ионизации газа называют величину а, равную отношению числа ионизированных атомов к их общему числу в объеме газа. В условиях термодинамического равновесия степень термической ионизации газа подсчитывают по формуле Саха:

где т — масса электрона, р — сумма парциальных давлений атомов, ионов и электронов, T — термодинамическая температура, gangi — статистические веса нейтрального атома и иона, т. е. кратность вырождения их состояния (обычно основного), kwh — постоянные Больцмана и Планка, е — элементарный заряд, ф( — потенциал ионизации. Формула Саха приближенная, так как не учитывает распределения электронов по различным состояниям в атомах газа, а также процессов возбуждения атомов без ионизации и безызлучательных переходов.

4°. В случае молекул, наряду с ионизацией атомов, может иметь место диссоциативная ионизация, т. е. распад молекулы с одновременной ионизацией продуктов диссоциации. Диссоциативная ионизация имеет место преимущественно в случае многоатомных молекул. Возникающие при этом ионы могут соединяться с нейтральнымй атомами или молекулами, приводя к образованию комплексных ионов. Степень ионизации при данной энергии ионизирующих частиц связана с распределением атомов и молекул по энергетическим состояниям.
Предыдущая << 1 .. 236 237 238 239 240 241 < 242 > 243 244 245 246 247 248 .. 307 >> Следующая



работа для студентов без опыта
Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed