Упр. 3. Определение межъядерного расстояния молекулы

1. определить среднее расстояние (в м^-1) между соседними линиями тонкой структуры спектра молекулы CN. Для этого спектрограмма кладется на столик микроскопа МИР-12 и измеряется расстояние между двумя линиями тонкой структуры. Зная дисперсию спектрографа дисперсия ДФС-8 0.6 нм/мм расстояние переводится в разность волновых чисел . Последняя делится на n-1, где n- число линий, заключенные между двумя вышеуказанными линиями (включая их).

2. по значениям , найденным для различных колебательных полос, определяют вращательную постоянную молекулы, по формуле (9.8).

3. определить момент инерции молекулы по формуле (9.6).

4. рассчитать межъядерное расстояние молекулы CN. Полученное значение r сравните с литературными данными [9].

Результаты записать в таблицу 9.4.

Таблица 9.4.

Литература: [3, 7, 9]

Контрольные вопросы

1. Отличие в строении атомов и молекул.

2. Химическая связь. Виды связей (привести конкретные примеры).

3. Виды движения в молекуле и соответствующие энергии.

4. Каков порядок величины электронной, колебательной и вращательной энергии молекулы?

5. Объясните ход потенциальной кривой молекулы.

6. Дать описание колебаний в молекуле с помощью моделей гармонического и ангармонического осциллятора.

7. Что такое первые разности энергии и каковы закономерности их измерения?

8. Энергия диссоциации молекул. Какова ее связь с колебательными параметрами молекулы?

9. Каковы типы спектров молекулы, их характерные частоты и длины волн?

10. Что означают ? как определяются эти величины?

11. Как образуется Р и R ветви полосы? Что понимается под кантом и оттенением полосы?

12. Квантовые числа для двухатомной молекулы. Обозначение состояний.

13. Уметь представить энергетическую диаграмму для молекулы и показать возникновение полосы в соответствии с правилами отбора.

Литература

1. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии.-М.: Наука, 1972; 1976

2. Нагибина И.М., Прокофьев В.К. Спектральные приборы и техника спектроскопии.-М.: Машгиз, 1967 Нагибина И.М., Михайловский Ю.К. Фотографические и фотоэлектрические спектральные приборыи техника эмиссионной спектроскопии. –Л.: Машиностроение, 1981.

3. Оптика и атомная физика / Под ред. Солоухина Р.И.-Н.: СО «Наука», 1976.

4. Практикум по спектроскопии / Под ред. Левшина Л.В.-М.: МГУ,1976.

5. Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии –М.: МГУ, 1977.

6. Тарасевич Н.М., Семененко К.А., Хлыстова А.Д. Методы спектрального и химико-спектрального анализа.-М.: МГУ, 1973.

7. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. –М.: Физматгиз, 1962.

8. Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. –М. Физматгиз, 1963.

9. Мальцев А.А. Молекулярная спектроскопия. –М.: МГУ, 1980.

10. Шпольский Э.В. Атомная физика: В 2-х т. –М.: Наука, 1984.

11. Матвеев А.Н. Атомная физика. –М.: Высшая школа, 1989.

12. Практикум по атомной физике / Под ред. Л.И. Киселевского. Мн.: Университетское, 1989.

13. Зайдель А.Н. и др. Таблицы спектральных линий. –М.: Наука, 1969.

14. Стриганов А.Р., Светицский Н.С. Таблицы спектральных линий нейтральных и ионизованных атомов. –М.: Атомиздат, 1966.

15. Калинин С.К., Явнель А.А., Алексеева А.И., Марзуванов В.Л. Атлас спектральных линий для кварцевого спектрографа. М.: Госгеолтезиздат, 1959.

16. Калинин С.К., Марзуванов В.Л., Замятина Г.М. Отождествление спектров элементов. Алматы, «Наука», 1972.

17. Калинин С.К., Замятина Г.М., Перевертун В.М., Терехович С.Л. Атлас спектральных линий для дифракционного спектрографа. Алма-Ата, «Наука», 1967.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ..................................................................................................3

1. Получение и расшифровка спектрограмм ......................................................5

2. Использование атомных спектров для анализа состава вещества .............22

3. Изучение постоянной Ридберга и массы электрона ....................................29

4. Изучение сериальных закономерностей в спектрах атомов щелочных

элементов .........................................................................................................37

5. Изучение тонкой структуры спектральных линий натрия .........................46

6. Изучение структуры атомов с двумя валентными электронами ................62

7. Изучение сверхтонкой структуры спектральных линий, спина ядра

таллия ...............................................................................................................72

8. Изучение спектра изучения атомов гелия, неона и гелий-неонового

лазера. Принцип работы гелий-неонового лазера ......................................79

9. Изучение структуры молекулярного спектра и определение межатомного расстояния молекулы CN ...............................................................................89