Tebranish spektroskopiyasi usullari

Загружено в:

10.08.2023

Скачано:

0

Размер:

1871 KB

Скачать

T ebranish spektroskopiyasi usullari
R eja :
1. I kki atomli molekulalarning tebranish i.
2. O ddiy garmonik ossillyator.
3. A ngarmonik ossillyator.
4. Molekulyar tebranishlar tomonidan IQ nurlarning yutilishi
5. I kki atomli molekulaning tebranma -aylanma sathlari orasidagi o'tishlar.
6. U grerod oksidi va HCl molekulalarining tebranishi hamda IQ- spektr lar i
7. K o'p atomli molekulalarning tebranishi (H2O va CO2 molekulalari
misolida).
8. Obertonlar va har xil kombinasiya asosida hosil bo’lgan chastotalar
9. X ulos a

1. I kki atomli molekulaning tebranishi
•
Ikki atomli molekulani massaga ega bo’lmagan elastik prujina orqali bog’langan
m1 va m2 massali A va B moddiy nuqtalardan iborat sistema sifatida tasavvur
qilish mumkin. Bunday sistemaning turg’un holati 5.1a-rasmda ko’rsatilgan. Bu
holda molekulaning , energiyasi eng k ichik bo’ladi. Eng kichkina energiyaga mos
keluvchi oraliqni muvozanat oraliq deb atash qabul qilingan.
•
– m asofa kimyoviy bog'ning uzunligiga teng.
•
A va B lar yangi A1 va B1 holatlarga siljisa, ularni turg’un holatga qaytaruvchi
kuch paydo bo’ladi (5.1b-rasm) .
•
Bunday sistema real ikki atomli molekuladagi bog’ning qisilishi va cho’zilishi
natijasida bo’ladigan jarayonlarning asosiy tomonlarini aks ettiradi . Shuning
uchun uni ikki atomli molekulaning modeli sifatida ishlatish mumkin.
•
Tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeliga garmonik ossillyator deyiladi.er
5.1 – rasm. Tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeli.
a – molekulaning turg’un holati; b – tebranish natijasida siljigan holati
er

1. M olekulaning tebranish energiyasi (klassik fizikada)
•
Demak, b og'lanish uzunligini qisilish va uzayish ta'siridagi
holati , хuddi G uk qonuniga bo'ysinadigan prujinaning holatiga
o'хshaydi va u uchun quyidagini yozish mumkin.
•
B u erda – elastik kuch, k – kimyoviy bog’ orqali ushlab
turilgan molekulyar sistemaning kuch doimiysi, r – atom
yadrolari orasidagi masofa.
•
B u holda energiya egriligini ng shakli parabola dan iborat bo'ladi
va u quyidagi formula orqali ifodalanadi. )( rrkF
e 
F2
) (
2
1
r r k E e   (5.1)
(5.2)

1. M olekulaning tebranish energiyasi (klassik fizikada)
5.2-rasm. G uk qonuniga bo'ysinuvchi prujina energiyasini qisilish va cho'zilishga
bog'liqligi.Klassik nazariyaga ko’ra, molekulaning tebranish energiyasi ixtiyoriy qiymatga
ega bo’lishi, ya’ni ( 5. 2) formula asosida qurilgan egrilikning ( parabolaning )
ixtiyoriy nuqtasida bo’lishi mumkin .

2. O ddiy garmonik ossillyator
•
Tebranish spektrlarining muhokamasini tebranayotgan ikki atomli molekulaning
modeli yoki boshqacha qilib aytganda, oddiy garmonik ossillyator orqali
boshlash juda qulay .
•
5 . 2 – rasmda ( 5 .2) tenglamaga mos keluvchi energiyaning grafigi keltirilgan.
Atomlar orasidagi masofa bo’lganda, tenglamaning qiymati nolga teng
bo’lib egrilik ham noldan o’tadi. Shuning uchun ixtiyoriy ortiqcha, masalan E1
energiya bog’ning qisilishi va cho’zilishi natijasida paydo bo’ladi.
•
Rasmdan ko’rinayaptiki, agar bir atom (masalan A ) nuqtada
harakatsiz mahkamlangan deb olinsa, bu holda ikkinchi atom B1 va B11
nuqtalari orasida tebranib turadi. Agar sistema energiyasini E2 gacha
ko’paytirsak, uning tebranish amplitudasi, ya’ni bog’ning qisilishi yoki
cho’zilishi ortadi, lekin chastotasi o’zgarmaydi.
•
Elastik bog’lanish xuddi prujinaga o’xshab ma’lum bir tebranish chastotasiga
ega bo’ladi va u sistemaning massasiga, kuch doimiysiga bog’liq, lekin
deformasiyaning, ya’ni tebranish amplitudasining katta kichikligiga bog’liq
emas. er r 
0  r 0  r

2. O ddiy garmonik ossillyator
•
G armonik ossillyatorning tebranish chastotasi ( Hz larda)
•
( 5 .3)
•
B u erda    sistemaning keltirilgan massasi
•
T o'lqin sonida ifodalangan tebranish chastotasi ( sm -1 )
•

•
( 5 .4)
•
C – yoru g' likning tezligi ( sm / s larda)
•
M olekulaning tebranish energiyasi ham kvantlangan va u, ma'lum sistema
uchun S hredinger tenglamasini echish orqali topiladi.
•
O ddiy garmonik ossillyatorning to'lqin soni orqali ifodalangan energiyasi, ya'ni
Shredinger tenglama si ning echimi quyidagini beradi:
•

•
( 5 .5)
•
B u erda, – tebranish kvant soni, u quyidagi qiymatlarni qabul qiladi:  

k
теб 2
1

 

k
c теб 2
1

теб
v
v v
hc
E
  )
2
1
(   
.... ,3 ,2 ,1 ,0  

2 1
2 1
m m
m m

 

2. G armonik ossillyatorning energiyasi (kvant fizikasida)
5.3-rasm. G armonik harakat qilayotgan ikki atomli molekulaning tebranish
energetik sathlari va ular orasidagi o'tishlar.Endi ( 5 .5) formula bilan v ning bir nechta qiymatlari uchun energiyani
hisoblaymiz . Masalan v = 0 , v = 1 da , v = 2 dateb  
2
1
0  teb  
2
3
1  teb  
2
5
2 
va hokazo . Bu qiymatlar 5 .3 – grafikning
ordinata o’qiga qo’yilgan.
Rasmdan ko’rinib turibdiki , garmonik
ossillyatorning tebranish sathlari
orasidagi masofa bir-biriga teng .
Kvant fizikasidagi tanlash qoidasiga
ko’ra, faqat qo’shni turgan sathlar
orasidagi o’tishlarga ruxsat berilgan .
O’tish bo’layotgan sathlarning kvant
sonlari orasidagi farq
bo’lishi kerak .
1    v

2. G armonik ossillyatorning energiyasi (kvant fizikasida )
•
Tanlash qoidasini qo’llab ( 5 .5) formula orqali tebranish sathidan
sathga o’tganda chiqarilgan (yoki yutilgan) nurning energiyasini sm -1 larda
hisoblaymiz.
•
( sm -1)
•
Shunday qilib, qoshni turgan ikkita ixtiyoriy sathlar orasidagi ruxsat berilgan
o’tishlar energiyaning bir xil qiymatlarga o’zgarishiga olib keladi.
•
Sathlar o’rtasidagi energiyaning teskari santimetrlarda o’lchangan farqi,
to’g’ridan to’g’ri chiqarish yoki yutilish spektridagi spektr chiziqning to’lqin
sonini beradi.
•
Demak, garmonik ossillyatorning IQ spektrida chastotasi bo’lgan bitta
yutilish polosasi hosil bo’ladi .теб теб теб v v v v             )
2
1
( )
2
1
1 ( 1
1   
теб     


3 . G armonik bo'lmagan (angarmonik) ossillyator
•
5 .4 – rasmda real ikki atomli molekula uchun energiyaning atomlar orasidagi
masofaga bog’lanishi grafik ravishda ko’rsatilgan . Taqqoslash uchun oddiy
garmonik ossillyator uchun to’g’ri bo’lgan parabolik bog’lanish grafigi (uzuqli
chiziq) ham rasmda keltirilgan ( 5 .2- rasmga qarang ) .
5 . 4 - rasm . Angarmonik harakat qilayotgan ikki atomli molekulaning enegiyasi ,
Morze funksiyasining grafigi .

3 . G armonik bo'lmagan (angarmonik) ossillyator
•
I kki atomli real molekulalar uchun , energiyaning atomlar orasidagi masofaga
bog'lanishi.
•
M orze funksiyasi (5.6)
•
B u erda, – qaralayotgan molekula uchun хarakterli kattalik, –
dissosiyalash energiyasi.
•
K vant meхanikasiga k o'ra angarmonik ossillyator uchun tebranish
energiyasining mumkin bo'lgan qiymatlari bo'ladi :
•
( 5 . 7 )
•
B u erda – to'lqin sonida ifodalangan tebranish chastotasi, – garmonik
bo'lmagan harakatga tegishli doimiylik, valent tebranishlar uchun uning qiymati
doim kichkina va musbat (  +0.01 ).
•
F ormuladan ko'rinib turibdiki ning ortishi bilan tebranish sathlari bir-biriga
yaqinlashib boradi .
•
A ngarmonik ossillyatorlar uchun tanlash qoidasi quyidagicha bo'ladi.    
2
) ( exp 1 r r a D E e e   
a e D
e e e v x v v   
2
)
2
1
( )
2
1
(     ) ( 1см
e  e x

... , 3 , 2 , 1      

3 . A ngarmonik ossillyatorning tebranish energetik
sathlari orasidagi o’tishlar
5.5-rasm. A ngarmonik tebranayotgan ikki atomli molekulaning tebranish
energetik sathlari va ular orasidagi ba'zi o'tishlar.

3 . A ngarmonik ossillyatorning energetik sathlari
orasidagi o'tishlar
•
D emak , angarmonik ossillyatorlarda tebranish kvant soni katta bo'lgan o'tishlar
ham bo'lishi mumkin. N azariyaning aytishicha va tajribaning ko'rsatishicha v
katta bo'lgan energetik sathlardan o'tishning ehtimoli juda kam. T ebranish
kvant sonlarining farqi bo'lgan sathlar orasidagi o'tishlar
natijasida hosil bo'lgan spektr chiziqlarning intensivligini o'lchash mumkin
bo'ladi.
•
B undan tashqari B ol t sman taqsimlanishiga asosan uy temperaturasida
•
v = 1 sathdagi zarrachalar soni, v = 0 asosiy holatdagisining bir foizini tashkil
etadi , хolos. S huning uchun, quyidagi uchta o'tish bilan cheklanib
•
v  1 sathlar orasidagi o'tishlarni hisobga olmasa ham bo'ladi .
•
1. bunday o'tish natijasida intensivligi katta bo'lgan
yutilish polosasi hosil bo'ladi va uning chastotasi quyidagiga teng.
•

•

•

•
(sm-1) ( 5 .8.a)
•
2. bunday o'tish natijasida intensivligi past
bo'lgan yutilish polosasi hosil bo'ladi va uning chastotasi quyidagiga teng.
•
(sm-1) ( 5 .8.b)3 ,2 ,1      
,1 0    v v 1    v
) 2 1( )
2
1
(
2
1
)
2
1
1( )
2
1
1( 2 2
0 1 e e e e e e e e v v x x x  






                  
, 2 0    v v 2    v
) 3 1( 2 e e x  

3 . A ngarmonik ossillyatorning energetik sathlari
orasidagi o'tishlar
•
3. bunday o'tish natijasida intensivligi juda past
bo'lgan yutilish polosasi hosil bo'ladi va uning chastotasi quyidagiga teng.
•
(sm-1) ( 5 .8.v)
•
M ana shu uchta o'tish 5 . 5 - rasmda ko'rsatilgan. S hu o'tishlarga mos kelgan
spektr chiziqlarning chastotalari bo'l adi.
•
C hastotasi ga yaqin bo'lgan chiziqqa (yutilish polosasiga) asosiy yutilish
chizig'i deyiladi, chastotalari va ga yaqin bo'lgan chiziqlar mos
ravishda birinchi va ikkinchi obertonlar deb ataladi.
•
M asalan, HCl molekulasining spektrida chastotasi 2886 sm-1 bo'lgan juda
intensiv yutilish chizig'i bor. S huningdek kuchsiz 5668 sm-1 va intensivligi juda
past bo'lgan 8347 sm-1 chiziqlar ham ko'rinadi. ,3 0    v v 3    v
) 4 1( 3 e e x  
e e e    3 , 2 ,
e 
e  2e 3

4. Molekulyar tebranishlar tomonidan IQ nurlarning
yutilishi
•
Y orug'likning elektromagnit nazariyasi shuni ko’rsatadiki, faqatgina
o'zining muvozanat holati atrofida tebranganda, dipol momenti hosil
qiluvchi molekulalargina yorug'likni yu tishi (yoki chiqarishi) mumkin.
•
Molekulyar tebranishlar natijasida o’zgaruvchi dipol momenti hosil
qilgan elektr maydon bilan, elektromagnit maydonning tebranuvchi
elektr maydoni orasida o’zaro ta’sir bo’lganda , molekula infraqizil
nurlarni yutadi. Shunday qilib molekula tebranish holatining o’zgarishi
bilan bir vaqtda uning dipol momenti ham o’zgarsa, molekula
tomonidan elektromagnit nurlarning yutilishi sodir bo’ladi .
•
Demak, dipol momentining o’zgarishiga olib keluvchi hamma
tebranishlar faol, dipol momentining o’zgarishiga olib kelmaydigan
tebranishlar faol emas. Faol bo’lmagan tebranishlar natijasida IQ
nurlar yutilmaydi.

4 . M olekulaning tebranish chastotasi va uning infraqizil
spektri
•
Vodorod va azotga o’xshagan simmetrik molekulalar doimiy dipol
momentiga ega emas, bunday molekulalarda zaryadlar simmetrik
taqsimlangani uchun, ular tebrangan vaqtda ham dipol momenti hosil
bo’lmaydi.
•
Demak, bunday molekulalar tebranish spektriga ega emas. Xuddi
shunday inert gazlar, kovalent bog’ga ega bo’lmagan ( masalan, NaCl )
tuzlar, metallar va bir xil atomlardan tuzilgan ikki atomli molekulalar
ham, aynan shu sababga ko’ra tebranish spektriga ega emas.
•
H ar хil atomlardan tashkil topgan ikki atomli molekula infraqizil
spektrga ega.
•
M olekula qanday chastotada tebranma harakat qilayotgan bo'lsa ,
хuddi shunday chastotadagi infraqizil yorug'likni yutadi.

5 . I kki atomli molekuladagi tebranma-aylanma
o'tishlar
•
B orn- O ppengeymer yaqinlashishiga ko'ra , tebranma-aylanma
harakatning energiyasi alohida tebranma va alohida aylanma
harakatlar energiyalarining yig'indisiga teng.
•
(5.9)
•
A ylanma h a ra katning energiyasi
•
(5.10)
•
B u erda , B – aylanma harakatning doimiysi , J – aylanma harakatning
kvant soni
•
M olekulaning tebranma - aylanma harakatlarining energiyasi
•
(5.11)
•
T anlash qoidalari:aylanma tebranma aylanma tebranma E E E   
) 1 (   J BJ J 
..., , 3 , 2 , 1 , 0  J
) 1 ( )
2
1
( )
2
1
(
2
,         J BJ v x v e e e J v J v     
2 , 1     v 1    J

1. Молекула энергиясининг таркибий қисмлари ва
молекуляр спектрларнинг турлари

5. I kki atomli molekulaning tebranma - aylanma sathlari
va ular orasidagi o'tishlar
5.6-rasm. I kki atomli molekulaning tebranma-aylanma energetik sathlari orasidagi
ba’zi o'tishlar (yuqorida) va buning natijasida hosil bo'ladigan spektr (pastda) .Ikki atomli molekulaning
mumkin bo’lgan bir nechta
aylanma energetik
sathlarining EJ = BJ(J + 1)
formula bilan hisoblangan
energiyalari quyidagicha ;
0; 2B; 6B; 12B; 20B; 30B;
42B ; Bu erda J = 0, 1, 2,….6 .
J ning ortishi bilan qo’shni
sathlar orasidagi
masofa ko’payib boradi.
Tebranish sathlari orasida
o’tish bo’lganda , u albatta
aylanma harakatga tegishli
sathlar orasida ham o’tishlar
sodir qiladi .

5 . S pektr chiziqlarning o'rnini aniqlash
•
T anlash qoidalarini va sathlarning energiyasini ifodasini hisobga olib spektr
chiziqlarning o'rnini aniqlaydigan analitik ifodani, quyidagicha yozish mumkin:1 0    v v
•
o'tish uchun umumiy holda quyidagiga ega bo'lamiz.
)1)(()1(
41
21 )1(
41
2
21
1
111111
01111 11
,0,1. 111



 

JJJJBJBJx JBJx
eee eee
JvJvJv
  
    
•
yozuvni qisqartirish uchun (sm-1), deb belgilangan.
) 2 1(
ee x  
0 
1. bo'lganda quyidagilarga ega bo'lamiz.
1    J
1    J 1
11 1
   J J
yoki 1
11 1
  J J shuning uchun,
)1 ( 2 11
0 ,     J B J v  
(sm-1) , = 0, 1, 2, … (5.12a)
11
J
2. yoki va
1    J 1
11 1
   J J 1
1 11
  J J
)1 ( 2 1
0 ,     J B J v  
(sm-1) , = 0, 1, 2, … (5.12b)

1
J

5 . S pektr chiziqlarning o'rnini aniqlash
•
B u ikkala ifodani bitta qilib birlashtirish qulay
Bm
спектрJv 2
0,    (sm-1) (5.12c)
....2,1 m
bu erda m , ( 4 .1 2 .a) da ni ( 4. 1 2 .b) da ni almashtiradi va
1
11
 J 1
1
 J
da musbat, da manfiy bo'ladi.
1    J 1    J
•
m hech qachon nolga teng bo'lmaydi, chunki bu holda yoki manfiy
•
bo'lishi kerak .
1 J 11 J
•
O datda ga polosaning markazi yoki uning asosiy chastotasi deyiladi.
0 

•
B u chiziqlar polosa markazining ikki tomonida joylashadi va
•
bo'lgani uchun, polosaning markazida spektr chiziq bo'lmaydi.
0  m
•
P olosa markazining ( ) past chastotali tomonida hosil bo'lgan va m ning
manfiy ( ) qiymatiga to'g'ri kelgan chiziqlar spektrning P – bo'lagi
(vetvь), yuqori chastotali tomonidagilari esa R – bo'lagi deb ataladi.
0 

1    J

6 . U glerod oksidining tebranma – aylanma spektri
5.7-rasm. U glerod oksidining ajratib ko'rsata olish qobiliyati yuqori bo'lgan
spektrofotometrda olingan infraqizil yutilish spektri (gazning bosimi 100 mm sim.
ust.; kyuvetaning uzunligi 10 sm). C hiziqlar J 11 ning qiymatlariga mos ravishda
belgilangan. S pektrning P – bo'lagi , markazi 2100 sm-1 yaqinida joylashgan
polosaning borligi uchun murakkablashgan. B u polosa gazning 1% ni tashkil etuvchi
13 CO izotopga tegishli. P olosaning ba'zi aylanish chiziqlari P – bo'lak chiziqlarining
orasida ko'rinib turibdi, boshqalari esa shu bo'lak chiziqlari bilan ustma-ust tushib
ularning intensivligini oshirgan. M asalan, P (16), P (17), P (23) va P (24) chiziqlar

6 . U glerod oksidining tebranma – aylanma
spektri
•
Quyidagi jadvalda esa bu spektr har ikkala bo’lagining birinchi 5 ta chizig’ining
aniq to’lqin soni berilgan . Jadvaldagi ma’lumotdan ko’inayaptiki, polosaning
markazi 2143 sm -1 atrofida joylashgan .
•
Markaz yaqinida loylashgan ikkita spektr chiziq orasidagi o’rtacha masofa 3,83
sm -1 . Demak , 2 B = 3,83 sm -1 B = 1,915 sm -1
Aylanish doimiysining bu qiymati mikroto’lqin spektroskopiyasi orqali topilgan
qiymatga mos keladi ( B = 1,92118 sm-1 ). Shunday qilib faqat birgina
IQ spektroskopiyaning ma’lumotlariga asoslanib ham aylanish doimiysining
aniq qiymatini topish mumkin.

6. HCl ning IQ yutilish spektri
5.8-rasm. Vodorod xlorid ning infraqizil yutilish spektri (gazning bosimi 5 0 mm s.u.).
Spektrda H35Cl va H37Cl molekulalarining tebranish – aylanish polosasining
izotop hisobiga ajralishi ko’rinib turibdi. S pektrning markazi 2 886 sm-1 .
Tabiiy aralashmada 35Cl -76%, 37Cl – 24%.

6. Ikki atomli molekulalarning tebranish
spektrlari
•
Bu ma’lumotlar asosida molekulaning inersiya momenti va kimyoviy bog’ning
uzunligi topiladi .Bc
h
I B 2
8
 2
 AB r B
B I
Bu erda – o’qqa nisbatan inersiya momenti, c – yorug’likning vakuumdagi
tezligi, h – Plank doimiysi, – A va B atomlari orasidagi masofa.
ABr
e 
Quyidagi formulaga tajribada topilgan , fundamental doimiyliklar va
keltirilgan massaning qiymatlarini qo’yib HCl molekulasi uchun bog’lanishning
kuch doimiysini topish mumkin
1 2 2 2
516 4

  Нм c k e   

Bu erda, – molekulaning keltirilgan massasi. Bu ma’lumotlar boshqa ikki atomli
molekulalarga tegishli ma’lumotlar bilan birga quyidagi jadvalda keltirilgan

6. Ikki atomli molekulalarning tebranish
spektrlari
•
Ikki atomli molekulalar uchun infraqizil spektroskopiya yordamida
aniqlangan ba’zi molekulyar doimiyliklar.

Kuch doimiysi k ning tebranish chastotasi ga va kimyoviy bog’
energiyasiga proporsional ekanligi bu ma’lumotlardan ko’rinib turibdi .
Yakka bog’ uchun k ning qiymati 5*105 din/sm. Qo’sh bog’ uchun u
taqriban 2 marta va uch bog’ uchun esa 3 marta katta. e

7. H2O va CO2 tebranishlariga oid animasiyalar
valent valent deformasion
simmetrik antisimmetrik simmetrik
valent valent deformasion
simmetrik antisimmetrik simmetrik

9 . Хulosa
•
1. I kki atomli ideal va real molekulalarning modellari , garmonik va angarmonik
ossillyatorlarning tebranish energiyasi kvantlangan qiymatlarga ega bo'ladi;
•
2. I kki atomli molekulaning tebranma-aylanma sathlari orasida tanlash qoidasiga
ko'ra bo’ladigan o'tishlar natijasida , infraqizil sohada kuzatiladigan yutilish
spektrlari hosil bo'ladi;
•
3. U grerod oksidi va HCl molekulalarining tebranish-aylanish sathlari orasidagi
o'tishlar natijasida , nazariya ko'rsatganiday tebranma-aylanma yutilish
spektrlari hosil bo'ladi;
•
4. K o'p atomli molekulalarda 3N-6 (chiziqsiz) va 3N-5 (chiziqli) ta normal (asosiy)
tebranishlar sodir bo'ladi. B u tebranishlar valent va deformasion tebranishlarga
bo'linadi;
•
5. T ebranish vaqtida molekulaning dipol momenti o'zgarsa, bu tebranishlar IQ
spektrda faol b o’ ladi, ya'ni ular infraqizil nurlarni yutadi va IQ spektrda ularga
tegishli yutilish polosalari hosil bo’ladi ( ko'rinadi , chiqadi) ;

Tezkor savollar
1. O ddiy garmonik ossillyator deb nimaga aytiladi
2. T o'lqin soni (sm-1)
3. O ddiy garmonik ossillyator uchun tebranish energiyasining ifodasi.
4. G armonik ossillyatorning qaysi t ebranish sathlari orasida o'tishlar bo'ladi.
5. G armonik ossillyatorning spektrida nechta chiziq (polosa) hosil bo'ladi.
6. A ngarmonik ossillyator uchun tebranish energiyasining ifodasi.
7. A ngarmonik ossillyatorning qaysi tebranish sathlari orasida o'tish ehtimoli katta .
8. Y utilish polosasining R va P bo'laklari.
9. C hiziqli va chiziqli bo'lmagan ko'p atomli molekulalardagi normal tebranishlar soni.
10. N ormal tebranishlar deb qanday tebranishlarga aytiladi.
11. Atsetilen molekulasi nechta normal tebranishlarga ega.
12. SO2 Oltingugurt dioksidida nechta va qanday normal tebranishlar bor
13. V alent va deformasion tebranishlar.
14. T ebranishlarning simmetrik va antisimmetrik turlari .
15. H 2 O va CO 2 molekulalari qanday normal tebranishlarga ega.
16. Qanday tebranishlarga faol tebranishlar deyiladi.
1 7 . Te branishlar faol bo’lishi uchun nima o’zgarishi kerak.
1 8 . Molekula qanday chastotadagi infraqizil nurni yutadi .

T ebranish spektroskopiyasi usullari R eja : 1. I kki atomli molekulalarning tebranish i. 2. O ddiy garmonik ossillyator. 3. A ngarmonik ossillyator. 4. Molekulyar tebranishlar tomonidan IQ nurlarning yutilishi 5. I kki atomli molekulaning tebranma -aylanma sathlari orasidagi o'tishlar. 6. U grerod oksidi va HCl molekulalarining tebranishi hamda IQ- spektr lar i 7. K o'p atomli molekulalarning tebranishi (H2O va CO2 molekulalari misolida). 8. Obertonlar va har xil kombinasiya asosida hosil bo’lgan chastotalar 9. X ulos a

1. I kki atomli molekulaning tebranishi • Ikki atomli molekulani massaga ega bo’lmagan elastik prujina orqali bog’langan m1 va m2 massali A va B moddiy nuqtalardan iborat sistema sifatida tasavvur qilish mumkin. Bunday sistemaning turg’un holati 5.1a-rasmda ko’rsatilgan. Bu holda molekulaning , energiyasi eng k ichik bo’ladi. Eng kichkina energiyaga mos keluvchi oraliqni muvozanat oraliq deb atash qabul qilingan. • – m asofa kimyoviy bog'ning uzunligiga teng. • A va B lar yangi A1 va B1 holatlarga siljisa, ularni turg’un holatga qaytaruvchi kuch paydo bo’ladi (5.1b-rasm) . • Bunday sistema real ikki atomli molekuladagi bog’ning qisilishi va cho’zilishi natijasida bo’ladigan jarayonlarning asosiy tomonlarini aks ettiradi . Shuning uchun uni ikki atomli molekulaning modeli sifatida ishlatish mumkin. • Tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeliga garmonik ossillyator deyiladi.er 5.1 – rasm. Tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeli. a – molekulaning turg’un holati; b – tebranish natijasida siljigan holati er

1. M olekulaning tebranish energiyasi (klassik fizikada) • Demak, b og'lanish uzunligini qisilish va uzayish ta'siridagi holati , хuddi G uk qonuniga bo'ysinadigan prujinaning holatiga o'хshaydi va u uchun quyidagini yozish mumkin. • B u erda – elastik kuch, k – kimyoviy bog’ orqali ushlab turilgan molekulyar sistemaning kuch doimiysi, r – atom yadrolari orasidagi masofa. • B u holda energiya egriligini ng shakli parabola dan iborat bo'ladi va u quyidagi formula orqali ifodalanadi. )( rrkF e  F2 ) ( 2 1 r r k E e   (5.1) (5.2)

1. M olekulaning tebranish energiyasi (klassik fizikada) 5.2-rasm. G uk qonuniga bo'ysinuvchi prujina energiyasini qisilish va cho'zilishga bog'liqligi.Klassik nazariyaga ko’ra, molekulaning tebranish energiyasi ixtiyoriy qiymatga ega bo’lishi, ya’ni ( 5. 2) formula asosida qurilgan egrilikning ( parabolaning ) ixtiyoriy nuqtasida bo’lishi mumkin .

2. O ddiy garmonik ossillyator • Tebranish spektrlarining muhokamasini tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeli yoki boshqacha qilib aytganda, oddiy garmonik ossillyator orqali boshlash juda qulay . • 5 . 2 – rasmda ( 5 .2) tenglamaga mos keluvchi energiyaning grafigi keltirilgan. Atomlar orasidagi masofa bo’lganda, tenglamaning qiymati nolga teng bo’lib egrilik ham noldan o’tadi. Shuning uchun ixtiyoriy ortiqcha, masalan E1 energiya bog’ning qisilishi va cho’zilishi natijasida paydo bo’ladi. • Rasmdan ko’rinayaptiki, agar bir atom (masalan A ) nuqtada harakatsiz mahkamlangan deb olinsa, bu holda ikkinchi atom B1 va B11 nuqtalari orasida tebranib turadi. Agar sistema energiyasini E2 gacha ko’paytirsak, uning tebranish amplitudasi, ya’ni bog’ning qisilishi yoki cho’zilishi ortadi, lekin chastotasi o’zgarmaydi. • Elastik bog’lanish xuddi prujinaga o’xshab ma’lum bir tebranish chastotasiga ega bo’ladi va u sistemaning massasiga, kuch doimiysiga bog’liq, lekin deformasiyaning, ya’ni tebranish amplitudasining katta kichikligiga bog’liq emas. er r  0  r 0  r

Tebranish spektroskopiyasi usullari

10.08.2023

0

1871 KB

Похожие