ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетические переходы в атомах и молекулах из "Введение в аналитическую химию" Ко второму классу первого типа относятся такие явления, как преломление, связанное с изменением скорости излучения отражение —изменение направления его распространения диф-фракция —связанная с изменением фазы оптическое вращение — изменение плоскости поляризации и др. Явления этой группы не имеют особенно широкого приложения в аналитичебкой химии и мы здесь их рассматривать не будем. [c.153] Энергетические переходы в атомах и молекулах существенно отличаются. Энергия, поглощенная атомом при взаимодействии с фотоном, может израсходоваться только на повышение энергии его электронов, сопровождающееся переходом электрона на свободную, более высоко расположенную по энергии, орбиталь, т. е. переходом атома из основного в возбужденное состояние. Электрон может быть возбужден и нагреванием (высокие температуры) и электрическим разрядом — искра или дуга. [c.153] Напротив, энергетические состояния и, следовательно, возможность энергетических переходов, у молекул значительно богаче, чем у атомов. Кроме переходов электронов с более низко на более вы-соколежащие орбитали в молекулах возможны еще два типа переходов — колебательные. и вращательные. Известно, что атомы в молекуле не фиксированы неподвижно, а колеблются около некоторых средних положений, причем в молекуле возможно периодическое изменение как длины связей, так и валентных углов. [c.154] Колебательная энергия молекулы не может-изменяться непре-. рывно, а также квантуется. Разность энергий между соседними колебательными уровнями значительно меньше, чем между электронными уровнями — энергия колебательных переходов составляет 0,5—12 ккал/моль. Поэтому им в молекуле соответствуют фотоны с Гораздо более низкой энергией, отвечающие электромагнитному Излучению в близкой инфракрасной области спектра. [c.154] В молекулах существует также и другой вид периодического движения, энергия которого также квантуется — вращение (ротация) молекулы вокруг определенной оси. Отдельные вращательные состояния молекулы различны по энергии и определяются различной угловой скоростью вращения или вращением вокруг разных осей молекулы. Вращательные переходы характеризуются наиболее низкой энергией - 0,01—0,1 ккал/моль, которая соответствует фотонам далекой инфракрасной и микроволновой области спектра. [c.154] Существует еще один вид процессов, сопровождающихся поглощением или излучением квантованной, но еще меньшей энергии, которые связаны со спиновым моментом электронов и ядра. Известно, что под влиянием внешнего магнитного поля спины этих частиц могут ориентироваться параллельно или противоположно внешнему полю. Оба этих состояния отличаются, хотя и мало, по энергии, мз-за чего переход между ними связан с поглощением фотона очень малой частотой, т. е. с большой длиной волны. Изменение в ориентации электронных спинов соответствует поглощению или излучению в микроволновой области, а изменения, связанные с ядерными спинами — с еще более длинноволновой, радиочастотной областью. [c.154] При облучении вещества электромагнитными волнами в широком спектрально л диапазоне вследствие избирательного поглощения фотонов с точно определенной частотой, свет, прошедший через вещество, обладает меньшей интенсивностью в тех областях спектра, которые отвечаютчэтим частотам. Зависимость, показывающую изменение интенсивности света с различной длиной волны при прохождении через данное вещество, называют спектром поглощения данного вещества. [c.155] Вернуться к основной статье