химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

полимерах, исследование фотодеструкции и фотостабилизации полимеров, изучение процессов сенсибилизации (сенсибилизированной фотополимеризации, фотодеструкции, фотоотверждения).

Обзорная литература: 22, 451, 469, 796, 977, 996, 1086, 1228.

Периодическая литература: 2067—2082, 2317, 2395, 2659. 2810, 3048, 3118, 3119, 3458, 3901, 4141, 4238, 4592, 4593, 5094, 5195, 5462, 5562, 5688, 6481, 6889, 6890.

СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

Обзорная литература: 36, 71, 150, 191, 193, 212, 274, 313, 377, 431, 477, 514, 602, 604—606, 669, 693, 694, 761—763, 832, 835, 1045, 1154, 1286, 1296, 1297.

Спектроскопия комбинационного рассеяния (спектроскопия КР, раман-спектроскопия) связана с изменением частоты света, рассеиваемого молекулами того или иного вещества. Эффект комбинационного рассеяния обусловлен энергетическим обменом между рассеивающей молекулой и фотоном падающего света. В процессе такого типа происходит переход молекулы из одного энергетического состояния в другое, компенсирующийся соответствующим изменением энергии. Основное уравнение, описывающее этот процесс, представлено ниже:

Av0-+-?! = К + ?2, (17.1)

где h — постоянная Планка; v0 — частота падающего, или возбуждающего, света (фотон); \, — частота рассеянного света (фотон); Ei и Ei — начальная и конечная энергии молекулы соответственно. Сдвиг частот vr — vo = Av может быть по знаку положительным или отрицательным. Абсолютная величина этого различия получила название частоты КР (раман-частоты). Набор таких частот рассеивающих частиц дает спектр КР.

Линия КР с частотой v, < vo называется роман-стоксовой линией.

Линия КР с частотой vr > vo называется раман-антистоксовой линией (рис. 17.1).

Стоксоеы линии отвечают переходам молекулы из более низкого в более высокое энергетическое состояние, при этом энергия фотона уменьшается. Антистоксовы линии соответствуют переходам молекулы из возбужденного состояния в более низкое энергетическое состояние, при этом энергия фотона возрастает.

Сдвиг частоты в спектроскопии КР выражается в волновых числах:

где с — скорость света.

Столкновения фотонов возбуждающего света, обладающих энергией ftv0, с молекулами могут быть упругими, т. е. без изменения энергии, что соответствует рзлеевскому рассеянию, и неупругими. В последнем случае возможны следующие два варианта: а) в результате неупругого столкновения молекула испытывает квантовый переход на более высокий энергетический уровень, при

288

Глава 17

Спектроскопия комбинационного рассеяния

289

этом энергия фотона уменьшается и он рассеивается при пониженной частоте (Av— отрицательная величина); б) когда молекула находится не на самом низком энергетическом уровне, при столкновении с фотоном она может перейти на более низкий энергетический уровень, и в этом случае рассеяние фотона происходит при повышенной частоте (Av— положительная величина).

Сдвиги КР (частоты КР) не зависят от частоты возбуждающего света vo и эквивалентны энергетическим изменениям, наблюдающимся при переходах рассеивающих частиц и, следовательно,

При Еп = Ет и, следовательно, \пт = 0 рассеивающая молекула остается в неизменном состоянии и наблюдается рэлеевское рассеяние.

При Е„ ф Ет наблюдается эффект КР. Необходимым условием для комбинационного рассеяния является то, что энергия ftvo возбуждающего фотона должна превосходить разность энергий Ет—Еп между конечным и начальным состояниями происшедшего перехода.

Возбуждающий свет

Рассеянный сяет

17.1.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СПЕКТРОСКОПИИ КР

Е,<Ег h

Стонсово КР h\>r< /ivt

Перенос энергии отрицателен

Антистоыоео кр

Е.-Е,

Перенос энергии

" положителен

Рис. 17.1. Схематическое изображение наиболее важных процессов при рассеянии молекулами света.

являются характеристическими для данного перехода. Линии, лежащей в низкочастотной области по отношению к линии возбуждающего света (Av— отрицательная величина), отвечает идентичная линия, располагающаяся в высокочастотной области (Av— положительная величина). Величина отрицательного отклонения больше, чем соответствующее положительное отклонение. При температурном равновесии заселенность более высокого уровня становится ниже заселенности более низкого уровня, причем уменьшение экспоненциально зависит от энергии.

Сдвиги КР, обусловленные рассеянием, соответствуют колебательным или вращательным переходам молекул и могут наблюдаться в видимой области.

В спектроскопии КР фотон как таковой никогда не наблюдается, но он проявляется в том, что, возбуждая молекулы, вызывает в них колебательный или вращательный переход.

Не следует путать начальный энергетический уровень (Е„) молекулы с основным состоянием молекулы (Е0) (рис. 17.1).

17.1.1. Спектрометры КР

Суммарная интенсивность молекулярного рассеяния, включая рэлеевское, для жидких образцов и видимого света составляет примерно Ю-5 от интенсивности возбуждающего света, причем лишь 1 % этой величины приходится на спектр КР.

Для газов, молекулярная плотность которых ниже, соответственно ниже и

страница 78
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
теплый раствор для кладки керамических блоков
В магазине KNS digital solutions магазин компьютеров и комплектующих - кредит онлайн не выходя из дома!
урна бетонная уличная
airned-m6

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.07.2017)