химический каталог




Физические методы исследования в химии

Автор Л.В.Вилков Ю.А.Пентин

авлением магнитного поля, т. е. условие знаков вращения совпадает с таковым для спектрополяриметрии (см. гл. VIII, рис. VIII.5). Для моля вещества вводится молярное вращение чистого вещества:

V а

vM= — м = • м

м р dB?

или для растворов:

У» = Т~Ш' (x,v-4)

где р — плотность вещества.

Эффект Фарадея является общим для любых прозрачных веществ. Для оптически активных веществ угол поворота представляет сумму углов: 1) угол вращения плоскости поляризации оптически активного вещества и .2) угол вращения линейно поляризованного света вследствие эффекта Фарадея.

Постоянные Вердё очень малы по численному значению (сотые доли угловых секунд). Лишь для ферромагнитных металлов углы поворота достигают значений до градуса и более. В основном многие вещества вращают плоскость поляризации излучения влево при D-линии натрия. Некоторые парамагнитные вещества имеют положительное вращение. Уравнение Вердё [см. уравнение (XIV. 1)] выражает зависимость знака а от направления В. Поскольку а не зависит от направления луча света по отношению к В, возможно использование многоходовых кювет (рис. XIV.2). Этот эффект можно объяснить тем, что cos 0 = cos (—0). Физически это означает, что при обратном направлении прохождения луча света его плоскость поляризации вращается в противоположную сторону по отношению к этому лучу, а по отношению к полю В — в том же направлении,

Рис. XIV.2. Использование многоходовой кюветы в эксперименте по эффекту Фарадея

т. е. получается двойное вращение (2 а). Многократное отражение позволяет увеличить а до десятков градусов. Знак вращения зависит от длины волны используемого излучения. Более полная информация о веществе может быть получена при определении дисперсии магитного оптического вращения (ДМОВ), т. е. при изучении функции а=а(7и), или a=a(v). Однако можно изучать поглощение света луча с правой и левой круговой поляризацией или зависимость Ae(v)~e/(v) — ?—Br(v) от v, называемую магнитным круговым дихроизмом

(МВД).

2. ТЕОРИЯ ЭФФЕКТА. СВЯЗЬ С ЭФФЕКТОМ ЗЕЕМАНА

С точки зрения классической электронной теории прохождение света через прозрачное вещество обусловлено осцилляцией электронов в молекулах (атомах), вызванных внешними полями световой волны и магнитного поля в случае эффекта Фарадея. Колеблющийся электрон является источником вторичной волны, которая представляет проходящий через вещество свет.

Поскольку индукция магнитного поля световой волны значительно меньше внешнего поля, в уравнениях учитывают только последнюю, т. е. | ВВНеш| == | В| =Вг. Направление распространения света выбирают за ось z. Вектор напряженности электрического поля световой волны & находится в перпендикулярной плоскости ху (рис. XIV.3). Если не учитывать затухания, то дифференциальное уравнение колеблющегося электрона можно записать в следующем виде с использованием выражения для силы Лоренца:

f + »?г « — <» 4- [fxВ]), (XIV.5)

/71

где г—радиус-вектор; щ — собственная частота колебаний электрона; т — масса и е — заряд электрона. Для проекций вектора г имеем, учитывая, что Вх=Ву = 0 и [гХВ]= (уВг)х—(хВг)у:

е . е

х - ~ в*у + 4*=* —ъх

ш т

И (XIV.6)

у + —- В2Х -J-'O0^ = %.

т т

Рис. XIV.3. Схема для векторов % г и ^ в декартовой системе координат, в которой ось z направлена вдоль

поля В

Линейно поляризованный луч Ш «на входе» (г=0) может быть представлен суммой двух лучей с круговой поляризацией и (XIV.7)

%xi ~ %о c°s bit; %yt = + Представление в комплексной форме двухмерного вектора Шт или &i позволяет одним уравнением задать каждый из лучей

g>r = %xr + iSyr = #о ехр ( — Ш)

и (XIV.8)

Множитель ехр (—Ш) вращает вектор &о с постоянной угловой скоростью со в правой системе координат по часовой стрелке, т. е. вправо от наблюдателя, а ехр (tor) вращает влево.

Тогда систему уравнений (XIV.8) можно объединить, доумно-жив второе на i= у — ]. Тогда получим:

еВ, d 9 е

ш (А. + iy) _ i — С* + iy) + ^o(^ + 1У) = — (&r + г^)d^2 m dt u /n

(XIV.9)

Решение уравнения (XIV.9) представим в виде x + iy—Го ехр (+iw/). После подстановки этого выражения и дифференцирования найдем, что

Л> =—Г2 А > о м • (XIV.10)

Поскольку не учитывалось затухание колебаний в уравнении (XIV.5), в уравнении (XIV.10) получена действительная функция. Теперь можно вывести уравнение для показателя преломления, так как

л2=е= 1 +P/gto, (XIV.11)

где поляризация вещества V—Ner или P=Ner. Таким образом, запишем с учетом уравнений (XIV.8) и (XIV.10) и ё=—е

г (»*-и2)-[(вВж)/т]»

И (XIV.12)

2 //[g2/(m^]

Л/ == * *г — •

(о>2 — сог) + (еВг/т)ь>

Из уравнения (XIV.12) найдем tii2—nr2 и затем я/—«г. Имеем:

nj~n2r = -N ? — \; . (XIV.13)

/пго (Ш2-Ш2)2 -(eBe»/m)2

Учитывая, что рассматривается случай, когда со<о)о, т. е. рассеяние в области, далекой от поглощения, можно пре

страница 91
< 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

Скачать книгу "Физические методы исследования в химии" (2.22Mb)


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

 

 

Реклама
розы с макарони в коробке
Компания Ренессанс: лестница металлическая уличная - доставка, монтаж.
кресло manager
арендовать кладовку для хранения

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
(10.12.2016)