Оптические методы исследования вещества. Волошина Т.В - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

56
состояние . Такие переходы и соответствующие им длины волн или
частоты называются фиолетовыми или антистоксовыми. В результате
наблюдаются вращательные спектры комбинационного рассеяния света
(вращательные КР -спектры).
В связи с тем, что для каждой молекулы фаза δ может иметь
произвольное значение , между излучением соседних молекул нет фазовых
корреляций. Иными словами, комбинационное рассеяние некогерентно. В
свою очередь, в первых членах в выражениях для компонент P (4.2),
описывающих рэлеевское рассеяние , δ=0, поэтому это рассеяние
оказывается некогерентным.
Квантовая механика позволяет получить следующее выражение для
вращательной энергии молекул:
E
вр
=BJ(J+1),
где B – вращательная постоянная
Ic
h
B
2
8
π
= , I – момент инерции молекул,
J – вращательное квантовое число полного момента вращения,
принимающее значения J=0, 1, 2, …
Для любой линейной молекулы, в случае вращательных КР-
спектров разрешены переходы с ΔJ=0 (Q-ветвь) и ΔJ=±2 (S- и O-ветви).
Расстояния (в волновых числах) от несмещенной рэлеевской линии до
линии различных ветвей равны
(
)
()
ветвьQ0
; ветвьO24
;ветвьS64
22
22
−=
−−=−=
−+=−=
−−
++
J
J
JJ
J
J
JJ
J
J
BJEE
BJEE
ν
ν
ν
(4.3)
Из (4.3) видно, что расстояние между двумя соседними
вращательными линиями всегда составляют 4B.
Линии вращательного КР-спектра любой молекулы типа
сферического волчка имеют только Q-ветвь (ΔJ=0) и ни одной
вращательной линии со смешанной частотой. Полносимметричные линии
молекул типа симметричного волчка согласно правилу отбора ΔK=0 (K –
квантовое число, которое может принимать все целочисленные значения
от J до – J) имеют пять ветвей, для которых наблюдаются следующие
смещенные линии по отношению к несмещенной:
(
)
BJ
J
J
64
2
+−=
+
ν
S-ветвь
(
)
BJ
J
J
24
2
−=
−
ν
O-ветвь
(
)
BJ
J
J
22
1
+−=
+
ν
R-ветвь
JB
J
J
2
1
=
−
ν
P-ветвь
0=
J
J
ν
Q-ветвь
В этих случаях расстояние между двумя последовательными
вращательными линиями равно 2B. На рис. 4.1 приведена схема
образования чисто вращательного КР-спектра.

Страницы