Частоты колебаний электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение характеризуется как волновыми (длина волны или частота колебаний), так и энергетическими (электрон-вольты или джоули) параметрами. Длина волны и частота колебаний связаны между собой уравнением у = с/Х, где V — частота колебаний, Гц (1Гц=1 с- ) с —скорость света в вакууме (З-Ю см С ) X —длина волны в ангстремах (1А=Ю- м = = 10 мм), нанометрах (1 нм = 1 ммк=10- мм = 10- м), микрометрах (1 мкм = 10 м). Часто излучение характеризуется также волновым числом V, измеряемым в обратных сантиметрах, см . [c.51]

В отличие от ИК-спектров, в которых проявляются колебания, связанные с изменением дипольных моментов молекул, в спектрах КР активны те колебания, которые сопровождаются изменением поляризуемости молекулы в поле электромагнитного светового излучения. Это приводит к тому, что оба метода дополняют друг друга в определении частот колебаний в молекулах. Из спектров. КР газообразных веществ можно получить также информацию относительно вращательного движения молекул. Комбинационное рассеяние света, так же как и ИК-спектроскопия, является эффективным методом исследования строения молекул и их взаимодействия с окружающей средой. Спектры КР специфичны для каждого соединения и могут служить как для его идентификации, так и для обнаружения в смеси с другими веществами. [c.222]

Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8]

Свет представляет собой поток квантов (порций) энергии, обладающих волновыми свойствами. Величина энергии кванта зависит от частоты колебаний электромагнитных волн Е = hv, где h — постоянная Планка, равная 2,86 Частота ч обратно пропорциональна длине волны излучения v =, где с— ско- [c.137]

Известно, что спектры элементов, находящихся в атомарном состоянии, состоят из отдельных линий. Эти линии группируются в серии. Первая серия водородного спектра получается при условии а = 1 Ь = 2, 3, 4,... Так как частота колебаний электромагнитного излучения может быть вычислена по уравнению [c.466]

Согласно этой теории, энергия излучается не непрерывно, а определенными порциями, являющимися кратными некоторого кванта действия К). Величина излучаемого кванта энергии тем больше, чем больше частота колебаний излучения, т. е. чем меньше длина его волны (II 2). Например, фиолетовые лучи имеют большую энергию, чем красные. В электромагнитном спектре (рис. 111-12) наибольшей энергией обладают у-лучи, наименьшей — радиоволны. Величину кванта энергии ( в эргах ) для любого электромагнитного излучения можно вычислить из соотношения Е = Н, где к — квант действия эрг-сек) и V — частота колебаний рассматриваемого излучения. Квантовая теория подтверждена обширным опытным материалом и является в настоящее время общепринятой. [c.78]

Длина волны и частота колебаний светового излучения (число длин волн, излучаемых в 1 сек.) служат характеристиками излучения. Следует отметить, что частота характеризует периодичность электромагнитного излучения во времени и не зависит от среды, в которой распространяется свет, а длина волны характеризует периодичность излучения в данной среде пространства и меняется в зависимости от свойств среды, в которой распространяется свет. Эта зависимость определяется показателем преломления [c.10]

Поэтому поглощенная молекулой лучистая энергия может вызвать или переход электрона с одного энергетического уровня па другой, энергия которого выше, или привести к колебанию и вращению атомов в молекуле. Другими словами, поглощенная молекулой энергия (в виде излучения), вызывая изменение этих энергетических состояний, приводит к возникновению электронных, колебательных или вращательных спектров. Таким образом-, спектр — это количественное распределение электромагнитного излучения по длинам волн или частотам колебания, а значит, и по энергиям. [c.124]

Самые различные процессы возникновения и поглощения электромагнитных колебаний обладают квантовой природой, т. е. при этих процессах энергия выделяется или поглощается только целыми порциями (квантами), пропорциональными частоте колебаний. Особенно плодотворно квантовые представления о природе излучения были применены к теории атома. Бор допустил, что из бесчисленного множества возможных орбит вращения электронов только некоторые отвечают стационарному состоянию атома. Приняв, что в атоме водорода электрон вращается по круговым орбитам, он постулировал, что устойчивыми из этих орбит могут быть только те, для которых момент количества движения электрона по [c.29]

Переходы электронов с оболочек, расположенных вблизи ядра, на более отдаленные также требуют затраты энергии и могут происходить только при поглощении атомом электромагнитных колебаний соответствующих частот. Обратные же переходы совершаются с излучением электромагнитных колебаний тех же частот. Конечно, в атомах других элементов (вследствие большего заряда ядра) электроны могут более сильно притягиваться ядром и переходы между аналогичными уровнями могут быть связаны с большими изменениями энергии и, следовательно, с большей частотой колебаний. Все это нашло подтверждение в соответствующих спектральных данных. Однако наряду с этим выявился и ряд важных усложняющих обстоятельств. [c.36]

Общие сведения. При прохождении света (ультрафиолетового видимого или инфракрасного, т. е. электромагнитных волн с определенной энергией) через вещество происходит частичное или полное поглощение излучения определенных длин волн (определенных частот). Основной задачей оптической спектроскопии является исследование зависимости интенсивности поглощения света веществом от длины волны или частоты колебания (или то же самое — энергии). [c.123]

Использование Раман-эффекта в качестве способа изучения спектров молекулярных колебаний основано на том, что эти колебания подчиняются правилам квантования, так как представляют собой колебания в структурах молекулярных размеров. Если сквозь прозрачное вещество проходит электромагнитное излучение какой-нибудь одной определенной частоты (так называемый монохроматический свет), то некоторые молекулы вещества, поглощая энергию излучения, будут совершать вынужденные колебания. Если частота падающего излучения V,-, то энергия его равна hvl. Когда молекулярные осцилляторы поглощают часть энергии падающего излучения, его энергия, а следовательно, и частота уменьшаются до некоторого нового значения Vg, так что поглощенная веществом энергия = /гv,—/гvo. Но эта энергия была отнята у первичного пучка молекулами, вынужденными колебаться с какой-то собственной частотой V, и, следовательно, энергия, потерянная излучением, должна быть равна энергии, поглощенной молекулами, то есть [c.185]

Электромагнитное излучение может быть охарактеризовано либо волновыми, либо энергетическими параметрами. Волновые параметры могут быть выражены длиной волны Л (в нм, а также в А, ммк, мк, см, м) или частотой колебания V (сек ) X и V связаны между собой [c.169]

Луч света, по современным представлениям, представляет собой электромагнитное излучение, которое характеризуется следующими параметрами длиной волны л, частотой V, массой и энергией фотона е. Возникновение его обусловлено переходом электронов в атоме с орбиталей, более удаленных от ядра, на орбитали, расположенные ближе к ядру. Этот перескок электронов сопровождается уменьшением энергии на некоторую величину, т. е. ее излучением. Энергия, потерянная атомом, и есть энергия электромагнитных колебаний. Испускание атомом электромагнитных колебаний, так же как и их поглощение, происходит не непрерывно, а целыми неделимыми порциями — квантами. Величина кванта света или, как его еще называют, фотона выражается следующим равенством [c.173]

Таким образом, наведенный электрический момент диполя молекулы меняется во времени. Вынужденное колебание молекулярного диполя есть не что иное как смещение электронов. Периодическое движение электронов вызывает излучение электромагнитного поля с частотой, равной частоте колебания электронов. Как видно из уравнения (1.63), колебания диполя можно разложить на три слагаемых. Слагаемое I описывает колебания диполя с частотой, равной частоте су монохроматического светового потока, которым облучалось вещество. Слагаемые И и П1 описывают колебания диполя с измененными частотами с(у+.сое) и (v—ше). Следовательно, в рассеянном излучении будет наблюдаться три частоты с(у+<йв), СУ и с (у—Юг). Рассеяние светового потока без изменения частоты [c.22]

Электромагнитное излучение, частным случаем которого является видимый свет, представляет собой колебания электромагнитного поля, распространяющиеся в вакууме со скоростью с = 3 10 м/с. Они характеризуются длиной волны X, и частотой колебаний V, которые связаны между собой соотношением [c.146]

Колебания свойственного молекуле гармонического или ангармонического осциллятора возбуждаются под действием электромагнитного излучения соответствующей частоты. Следовательно, чтобы определить, излучение каких частот молекула поглощает, необходимо сравнить энергетический спектр источника излучения (/о(у)) со спектром излучения, прошедшего через исследуемый образец (/( )). Спектр поглощения вещества характеризуется, как правило, либо спектром пропускания 7 (v), либо спектром оптической плотности 0(у). Пропускание — это доля световой энергии, пропущенная образцом Г = — иногда используют про- [c.432]

Под светом обычно понимают часть спектра электромагнитного излучения, охватывающую ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную (ИК) области. Свет обладает как волновой, так и корпускулярной природой. Длина волны 51 и частота колебаний V взаимосвязаны и их произведение равно скорости распространения света [c.287]

В подавляющем большинстве случаев различные окрашенные соединения, анализируемые фотометрическим методом, характеризуются довольно широкой полосой поглощения. Спектром поглощения соединения, поглощающего электромагнитные колебания, называют более или менее сложную кривую зависимости оптической плотности А или молярного коэффициента поглощения е от длины волны Я. или частоты v. Таким образом, спектр поглощения выражают в виде кривой A=f X), указывая толщину слоя и концентрации истинную или формальную (рис, 15.5), Если состав и состояние равновесия образования поглощающего электромагнитные излучения соединения известны, тогда спектр поглощения выражают как функцию e = f(k). [c.301]

При прохождении любого электромагнитного излучения, в том числе и рентгеновского, через вещество происходит частичное рассеивание излучения. Под действием периодически изменяющегося электрического поля возникают колебания электронов вещества с частотой, равной частоте падающего излучения. Колеблющиеся электрические заряды становятся источникями вторичного электромагнитного излучения той же частоты, которое распространяется во всех направлениях и наблюдается как рассеянное излучение. Пучок рассеянного излучения, выбранный в некотором направле- [c.182]

Моды, соответствующие знаку минус в выражении (133), известны как акустические моды колебаний, потому что такие моды могут быть возбуждены в кристаллическом стержне, соединенном с акустическим генератором, создающим в стержне волны сжатия. Другая совокупность решений, отвечающая знаку плюс в (133), характеризует так называемые оптические моды колебаний. Такие моды возбуждаются, например, в щелочно-галоидных кристаллах под воздействием электромагнитного излучения с частотой, равной К2а/ л. [c.111]

Электромагнитное излучение имеет определенную энергию, ве личина которой зависит от частоты колебаний [c.82]

Энергия электромагнитного излучения определяется его частотой. Частоту обычно выражают как число колебаний в секунду в единицах, называемых герцами. Звуковая волна, вызывающая 1000 колебаний в секунду, имеет частоту [c.32]

Спектр можно рассматривать как последовательное расположение электромагнитного излучения по длинам волн. Длины волн могут изменяться от 10"мм до миллионов метров. Для удобства используются ангстрем (А), равный 10" см, и микрометр (мкм), ранее называвшийся микроном (ц) и равный 10" см. В ИК-спектроскопии часто используется волновое число v, которое связано с длиной волны X соотношением v (см" ) = (Ю Ц где X выражено в микрометрах. Для наглядности волновое число может быть представлено как число целых длин волн электромагнитного излучения в одном сантиметре (рис. 1.1). Волновое число прямо пропорционально энергии и частоте колебаний структурного элемента исследуемого соединения [c.14]

Согласно электромагнитной теории, световая волна состоит из электрических и магнитных векторных компонентов, которые находятся под прямыми углами друг к другу и к направлению распространения волны. Частота колебаний является частотой излучения. Свет, испускаемый природным источником или обычной лампой накаливания, неполяризован. Однако если его пропустить через поляризатор, то пройдет лищь свет с определенной ориентацией электрических и магнитных векторов. Пигмент, у которого хромофорные группы расположены беспорядочно, будет поглощать свет определенной длины волны независимо от того, поляризован свет или нет. Если же благодаря упорядоченной ориентации хромофоров в природной структуре имеет место асимметрия, то поглощение будет зависеть от плоскости поляризации луча света. Существуют две взаимно перпендикулярные плоскости поляризации, характеризующиеся соответственно максимальным и минимальным поглощением, для которых можно получить ди-хроичное отнощение. Этот феномен лежит в основе линейного дихроизма. Исследования с помощью линейного дихроизма оказались очень полезными при изучении ориентации пигментных хромофоров в упорядоченных биологических структурах, особенно в фотосинтетических пигмент-белковых комплексах. [c.28]

Таким образом, энергия, поглощенная молекулой, может вызвать колебания или вращение атомов в молекуле или переход электронов на более высокие энергетические уровни. Частота излучения, при которой данная молекула способна поглощать, зависит от изменений в колебательных или вращательных электронных состояниях, которые разрешены для молекулы данного строения. Спектр соединения представляет собой график, показывающий, какая часть электромагнитного излучения поглощается (или пропускается) при каждой частоте. Он может характеризовать строение соединения. [c.399]

Если электронные уровни расположены в молекуле близко друг от друга, то для электронного перехода достаточен видим лй свет. Если уровни удалены друг от друга, то необходимо УФ- или рентгеновское излучение. ИК-излучение вызывает переходы между колебательными уровнями, радиочастотное - между вращательными. Длина волны электромагнитного колебания X связана с собственной частотой колебания соотношением [c.155]

Нерасходимость луча лазера существенным образом повышает разрешение индикатрисс рэлеевского рассеяния, что позволяет получить более точную информацию о размерах (молекулярных массах) и форме макромолекул и их комплексов. С помощью рэлеевского рассеяния лазерного света удалось, например, определить тонкие детали строения вируса табачной мозаики. Рамановское (комбинационное) рассеяние, связанное с изменением длины световой волны благодаря сложению или вычитанию частот колебаний электромагнитного излучения и молекулы, с успехом применяется для выяснения структурной организации молекул (белки, нуклеиновые кислоты, липиды и т. д.), межмолекулярных взаимодействий и их динамики. [c.364]

Третий постулат Бора. Если электрон, движущийся по какой-либо дальней орбите (считает от драУ сходит с нее й падает на какую-либо более близкую орбиту, он всегда теряет квант энергий (hv) в виде монохроматического, излучения, т. е. в виде электромагнитной световой волны определенной частоты колебаний (v) [c.13]

Числовая связь между значениями длин волн, частот колебаний и энергией электромагнитного излучения для видимой части спектра (4000—7000 А) и ближайших к ней областей наглядно показана на рис. 111-27. В последней включены также наиболее употребительные в химии значения соответствующих энергий в ккал на грамм-атом (т. е. на 6,02 10 фотвнов). Как легко установить по рис. 111-27, энергия излучения на протяжении ввдимого спектра изменяйся почти вдвое. [c.81]

Иными словами, частота, характеризующая движение осциллятора, равна частоте испускаемого илп поглощаемого света. Однако этот результат совпадает с постулатом классической электромагнитной теории света, согласно которому частота колебаний электрического диполя совпадает с частотой испускаемого излучения. Следовательно, законы квантовой и классической механики дают одинаковые результаты для систем с высокими значениями квантовых чисел. Поскольку из уравнения (58) следует, что большим значениям п отвечают низкие частоты, можно сказать, что большие отклонения от законов классической механики характерны для движений с высокой частотой, т, е. для случаев, когда время, необходимое для ироведеиия полного цикла изменений, не велико. Рассмотренная в гл, 1Г методами классической механики система точек (газ) является системой с очень большим временем возврата , т, е, очень низкой частотой . Рассмотрим мгновенное состояние такой системы, описываемое пространственными координатами и импульсами. В следующее же мгновение состояние системы изменится и нам придется подождать очень большой промежуток времени, прежде чем все молекулы займут прежние положения, а их движение будет характеризоваться теми же импульсами. Для данного вида движения промежуток времени, необходимый для достижения исходного состояния, обратно пропорционален частоте. Поэтому вполне оправдано рассмотрение свойств раз- [c.114]

Поглощение света заключается в преобразовании энергии электромагнитного излучения в тепловую энергию, так что результатом поглощения является нагревание освещаемого образца. Это явление универсально. Способность поглощать электромагнитные колебания присуща в принципе всем веществам, однако оно может носить ярко выраженный избирательный характер, т. е. поглощаться могут только электромагнитные колебанш определенной частоты (длины волны). Спектры поглощения веществ являются, как правило, уникальными, и по ним можно распознавать вещества. Одни вещества практически не поглощают видимую часть спектра электромагнитных колебаний и поэтому представляются прозрачными. Другие поглощают излучение с любой длиной волны и выглядят как черные непрозрачные материалы. Третьи пропускают и отражают часть спектра видимого света и поэтому окрашены. [c.746]

Колебания молекул могут возникать под действием электромагнитного излучения только в тех случаях, когда они сопровождаются изменением распределения электрических зарядов. Иными словами, колебание активно в инфракрасной области, при условии, что оно сопровождается изменением электрического дипольного момента молекулы. Интенсивность полосы поглощения при частоте у характеризуется величиной бугеровского коэффициента поглощения а , связь которого с дипольным моментом ц записывается в виде [c.431]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология