Спектральный анализ полимеров 1. Теоретические основы ИК-спектроскопии 1.1 Гармонические и ангармонические колебания ИК-спектр поглощения - уникальное в своем роде физическое свойство. Двухатомную молекулу АВ можно представить в виде двух шариков с массами mА и mВ, связанных между собой пружиной с равновесным расстоянием r0 (рис. 1.1.). При смещение шариков А и В из положения равновесия на расстоянии Dr возникает возвращающая сила f, стремящаяся вернуть систему АВ в равновесное положение. Модель молекулы АВ, состоящей из двух атомов, соединенных упругой химической связью, имеющей расстояние r0 Движение, происходящее после смещения атомов А и В из положения равновесия называется простым гармоническим колебанием. Кривая потенциальной энергии и уровни колебательной энергии гармонического осциллятора Колебательная энергия гармонического осциллятора Еколгарм квантуется по следующему закону: Еколгарм = h?0(? ?), (3) h - постоянная Планка; ? = 0, 1, 2, 3… - колебательное квантовое число; ?0 - частота колебаний гармонического осциллятора, которая описывается следующим уравнением: ?0 = 1/2? (k/M)1/2, (4) k - силовая константа связи; М=mА*mВ/(mА mВ) - приведенная масса двухатомной молекулы АВ. Потенциальная энергия ангармонического осциллятора Vангарм описывается функцией Морзе: Vангарм = D (1 - e-aDr)2, (6) D - энергия диссоциации связи; Dr - смещение атомов из положения равновесия; а - постоянная, определяемая выражением: а = 2??0(М/2D)1/2 (7) ?0 - частота осциллятора; М - приведенная масса; D - энергия диссоциации связи. Учитывая постепенное сближение колебательных уровней ангармонического осциллятора, частота первого обертона ?1 меньше, чем удвоенная частота основного перехода ?; а частота второго обертона ?2 меньше, чем утроенная частота ?. 1.2 Колебания многоатомных молекул Молекула, состоящая из N атомов, имеет 3N степеней свободы. Полное колебательное движение молекулы можно представить в виде комбинации нормальных колебаний.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
