Переходы правила отбора

Главная / Переходы правила отбора

Правила отбора. Мультиплетность спектров и спин электрона. Молекулярные спектры

Целью данной исследовательской работы является ознакомление с такими понятиями как мультиплетность спектров, молекулярные спектры и правила отбора. При этом все эти три понятия взаимосвязаны. Например без правил отбора невозможно понять почему вещества так или иначе поглощают или не поглощают свет, падающий на них, почему происходит расщепление спектральных линий при облучении. Помимо вышеупомянутых тем, затрагиваются так же и другие темы для того, чтоб объяснить физическую природу процессов, например, почему и как спин электрона влияет на мультиплетность спектров.

2. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ

Спектры поглощения, испускания или рассеяния, возникающие при квантовых переходахhttp://www.femto.com.ua/articles/part_1/1580.html молекул из одного энергетического состояния в другое. Молекулярные спектры определяются составом молекулы, её структурой, характером химической связи связи и взаимодействием с внешними полями (и, следовательно, с окружающими её атомами и молекулами). Наиболее характерными получаются молекулярные спектры разреженных молекулярных газов, когда отсутствует уширение спектральных линий давлением: такой спектр состоит из узких линий с доплеровской шириной.

Рис. 1. Схема уровней энергии двухатомной молекулы: a и б — электронные уровни; v’ и v» — колебательные квантовые числа; J’ и J» — вращательные квантовые числа.

В соответствии с тремя системами уровней энергии в молекуле — электронной, колебательной и вращательной (рис. 1), молекулярные спектры состоят из совокупности электронных, колебательных и вращательных спектров и лежат в широком диапазоне электромагнитных волн — от радиочастот до рентгеновской области спектра. Частоты переходов между вращательными уровнями энергии обычно попадают в микроволновую область (в шкале волновых чисел 0, 03-30 см-1), частоты переходов между колебательными уровнями — в ИК-область (400-10 000 см-1), а частоты переходов между электронными уровнями — в видимую и УФ-области спектра. Это разделение условное, так как часто вращательные переходы попадают и в ИК-область, колебательные переходы — в видимую область, а электронные переходы — в ИК-область. Обычно электронные переходы сопровождаются и изменением колебательной энергии молекулы, а при колебательных переходах изменяется и вращательная энергия. Поэтому чаще всего электронный спектр представляет собой системы электронно-колебательных полос, причём при высоком разрешении спектральной аппаратуры обнаруживается их вращательная структура. Интенсивность линий и полос в молекулярных спектрах определяется вероятностью соответствующего квантового перехода. Наиболее интенсивные линии соответствуют переходу, разрешённому правилами отбора

1) Электронные спектры. Чисто электронные молекулярные спектры возникают при изменении электронной энергии молекул, если при этом не меняются колебательной и вращательной энергии. Электронные молекулярные спектры наблюдаются как в поглощении (спектры поглощения), так и в испускании (спектры люминесценции). При электронных переходах обычно изменяется электрический дипольный момент молекулы. Электрический дипольный переход между электронными состояниями молекулы типа симметрии Г’ и Г» разрешён, если прямое произведение Г’ X Г» содержит тип симметрии, по крайней мере одной из компонент вектора дипольного момента d. B спектрах поглощения обычно наблюдают переходы из основного (полносимметричного) электронного состояния в возбуждённые электронные состояния. Очевидно, что для осуществления такого перехода типы симметрии возбуждённого состояния и дипольного момента должны совпадать. Tак как электрический дипольный момент не зависит от спина, то при электронном переходе спин должен сохраняться, т. е. разрешены только переходы между состояниями с одинаковой мультиплетностью . Это правило, однако, нарушается для молекул с сильным спин-орбитальным взаимодействием, что приводит к интеркомбинационным квантовым переходам. В результате таких переходов возникают, например , спектры фосфоресценции, которые соответствуют переходам из возбуждённого триплетного состояния в основное синглетное состояние.

Молекулы в различных электронных состояниях часто имеют разную геометрическую симметрию. В таких случаях условие Г’ X Г» Bmn= (8π3/3h2) ∫ν K ν d ν = Nm Bmn hνnm = Nm νnm │fnm = В случае симметричных многоатомных молекул принцип Франка — Кондона ограничивает возможные переходы между колебательными уровнями энергии верхнего и нижнего электронных состояний. Согласно этому принципу, не только электронный переход е’ → е» должен быть разрешённым, но и так называемый фактор Франка — Кондона должен быть инвариантным относительно всех операций группы симметрии молекулы, то есть колебательные уровни v’ и v» должны относиться к одному и тому же типу симметрии. В частности, если все молекулы находятся в основном полносимметричном вибронном состоянии, то в спектре поглощения должны наблюдаться только прогрессии полос полносимметричных колебаний, а полосы всех остальных колебаний будут запрещёнными. Для антисимметричных колебаний vk типа A2, B1, А» и т. д. уровни с чётным uk полносимметричны, а уровни с нечётным uk антисимметричны. Поэтому если переход осуществляется с некоторого уровня такого колебания, то будут разрешены только полосы секвенций с чётным ∆vk (∆vk = 0, 016.gif» />2, В электронных спектрах молекул часто наблюдаются запрещённые электронно-колебательные полосы. Например, электронный переход B2u — A1g в молекуле бензола (точечная группа симметрии D6h), запрещённый по чисто электронному правилу отбора Г’e X Г»e⊂Гd , может происходить в соответствии с более точным правилом (8), если возбуждены колебания типов B1g и E2g, так как y*e’ dz yе» и y*e’ dx, y yе» относятся к типам симметрии B1g и E2g соответственно. Действительно, в спектре поглощения бензола наблюдается довольно сильная система полос около 2600 M=028.gif» />= — 032.gif» />= — Ls = pms = 038.gif» />2µB040.gif» />µBMj

Смотрите так же:

  • Правило лото кено Тиражная лотерея "KENO" / "КЕНО" в Казахстане Во время розыгрыша, с помощью лототрона, определяется выигрышная комбинация — 20 чисел от 1 до 80. Чтобы выиграть главный приз – 10 000 000 тенге, Вам достаточно угадать всего половину выпавших номеров! Стоимость ставки — 100 тенге. Вы сами […]
  • Правило превращения Краткие правила игры в шахматы ШАХМАТНАЯ ДОСКА И НОТАЦИЯ Шахматы - игра для двоих. Один игрок (Белые) использует фигуры белого цвета, а второй игрок (Черные) обычно играет фигурами черного цвета. Доска разделена на 64 маленьких черных и белых квадратика (поля). Существует система […]
  • Ум 5 разрешение S o l F a theory 7. Интервалы: диатонические и хроматические Диатоническими называются те интервалы, которые образуются между основными ступенями звукоряда (все чистые, большие, малые интервалы и тритоны, независимо от того, содержат они в себе хроматически изменённые звуки или […]
  • Фоп 2 группа когда платить налоги Единый налог 1, 2, 3 группы 2018 Украина. Всё по полочкам Регистрация ФЛП / СПД / ФОП и ООО под ключ в Харькове и других регионах Украины: Киев, Днепропетровск, Полтава и т.д. Расчёт ставки единого налога — 2018 для ФОП, ФЛП, СПД 1-ой и 2-ой гpупп происходит в процентах, в зависимости oт […]
  • Приказ минобрнауки россии от 26122013 1408 Приказ минобрнауки россии от 26122013 1408 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2013 г. N 1408 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРИМЕРНЫХ ПРОГРАММ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СООТВЕТСТВУЮЩИХ КАТЕГОРИЙ И ПОДКАТЕГОРИЙ Во исполнение […]
  • Решение суда по земельной доле Определение СК по гражданским делам Верховного Суда РФ от 1 октября 2013 г. N 18-КГ13-97 Суд отменил постановление президиума краевого суда и направил дело на новое рассмотрение, поскольку объём прав участников долевой собственности на стадии согласования проекта межевания земельного […]
  • Закон фарадея объединенный Закон фарадея объединенный Законы Фарадея количественно описывают закономерности, наблюдающиеся при электролизе - процессе превращения различных веществ при прохождении электрического тока через электролит. Они открыты в 1833-34 гг. английским ученым М. Фарадеем (M. Faraday, 1791 - 1867) […]
  • Как проверить значение в реестре Как проверить значение в реестре Профиль | Отправить PM | Цитировать Часто работаю с разными компьютерами, и приходится для удобства на всех запускать такой вот reg-файл (Для отключения постоянных запросов UAC): Собственно вопрос - можно ли сделать проверку в батнике, которая бы […]