Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

emitincn
hhE vv −= .
Активные в ИК-диапазоне колебательные моды возникают вследствие
изменения электрического дипольного момента
µ
молекулы, в то время как
рамановские активные колебательные моды связаны с изменением поляри-
зуемости, когда вектор напряженности электрического поля падающего
света Е вызывает изменение дипольного момента в образце. Классическим
способом регистрации ИК-спектра является сканирование частоты падаю-
щего света, что позволяет детектору измерять изменения интенсивности
отражения для тех частот, на которых образец поглощает энергию. Основ-
ным недостатком такого подхода является то, что детектор дает полезную
информацию только при попадании частоты на линию поглощения, в то
время как большинство времени частота сканирования лежит вдали от та-
ких линий, а детектор простаивает. Для избавления от этого недостатка
современные ИК-спектрометры облучают образец широким диапазоном
частот одновременно. Полученные результаты затем обрабатываются с
помощью преобразования Фурье для приведения к классическому виду
спектра. Полученный таким образом сигнал называется Фурье-
преобразованным ИК-спектром.
Фотоэмиссия и рентгеновская спектроскопия
Фотоэмиссионная спектроскопия (ФЭС) измеряет распределение
энергий электронов, вылетающих из атомов и молекул с разным зарядом и
в разных энергетических состояниях. Вещество, облучаемое ультрафиоле-
товыми (УФ) или рентгеновскими фотонами, может испускать электроны,
называемые фотоэмиссионными. Они могли находиться на разных энерге-
тических уровнях в атоме и получить кинетическую энергию E
k
, равную
разности между энергией падающего фотона hv
ph
и ионизационной энерги-
ей E
ion
соответствующего атомного уровня, то есть энергией, необходимой
для удаления электрона из своего атома на бесконечность.
Величины потенциалов ионизации энергетических уровней атомов
или молекулярных ионов в валентной зоне отражают возмущение уровней
отдельных атомов окружающей решеткой (кристаллическим полем), так
что данные фотоэмиссии несут информацию об этом поле. Другие родст-
венные методики, такие как обращенная фотоэмиссионная спектроскопия,
изохроматическая спектроскопия Бремштраллунга, спектроскопия потерь
энергии электронами, спектроскопия Оже-элек-тронов, предоставляют по-
хожую информацию.
Магнитный резонанс
Другой ветвью спектроскопии, предоставляющей информацию о на-
ноструктурах, является магнитный резонанс, включающий в себя исследо-
вание микроволновых и радиочастотных переходов. Большинство измере-
ний магнитного резонанса производится в довольно сильных магнитных
полях, обычно В ≈ 0,33 Тл для электронного парамагнитного резонанса
(ЭПР) и В ≈ 1…10 Тл для ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Рассмот-
рим несколько типов магнитного резонанса.
ЯМР-взаимодействие ядра с ненулевым спином l и магнитного поля В
приводит к расщеплению каждого уровня ядра на 2l + 1 подуровня с энер-
гиями
BmE
m
γ
=
= ,
где γ – гиромагнитное отношение, характеризующее ядро, a m принимает
целые или полуцелые значения в диапазоне –1 < m < +1 в зависимости от-
того, является ли полный спин ядра целым либо полуцелым. Величина γ
чувствительна к локальному химическому окружению ядра. Такой химиче-
ский сдвиг γ обычно приводят в относительном виде
(
)
RR
γ
γ
−
γ
=
δ
,
где γ
R
– базовая величина. Химические сдвиги очень малы и обычно приво-
дятся в миллионных долях. Например, хорошо изученная молекула С
60
имеет форму футбольного мяча с 12-ю правильными пятиугольниками и
20-ю шестиугольниками. То, что все атомы в ней эквивалентны, было не-
двусмысленно зафиксировано с помощью ЯМР-спектра, демонстрирующе-
го одну узкую линию. В противоположность этому, фуллерен С
70
, имею-

Страницы