ИҚ-спектроскопиясының техникасы мен әдістемесі

ИҚ-спектроскопиясының техникасы мен онда қолданылатын әдістемелерді қарастырайық. Спектрдің ИҚ-облысы көзге көрінетін облыстың шекарасынан басталған толқын ұзындықтарын, яғни 0,7 мкм-ден 1000 мкм-ге дейінгі аумақты қамтиды. Барлық ИҚ-облыс шартты түрде электрондық және тербелмелі ауысулар байқалатын 4000 12500 см^-1 толқындық сандар диапазонындағы жақын облысқа, молекулалардың тербелісіне байланысты болатын 625 пен 4000 см^-1 диапазонында жататын негізгі немесе орташа облысқа, айналу ауысулары байқалатын 50 мен 625 см^-1 диапазонындағы алыс облысқа бөлінеді, мысалы, ауыр молекулалардағы, иондық және молекулалық кристалдардағы, қатты денелердегі кейбір электрондық ауысулар, күрделі молекулалардағы, мысалы, биополимерлердегі, айналмалы және скелетті-деформациялық тербелістер. Қазіргі кезде көптеген сериялық аспаптар жұмыс жасайтын ИҚ орташа облысының спектроскопиясы көп дамыған.

ИҚ-спектрометрінің жалпы конструкциясы сәуле көзінен, дисперсиялау жүйесінен (монохроматор) және тіркейтін элементтен (детектор) тұрады. ИҚ-сәуле шығарудың спецификасына байланысты аспаптың әр элементінің құрылымы өзара ерекшеленеді.

ИҚ-спектрометріндегі сәуле көзі толқын ұзындығының үлкен интервалын қамтиды. Солардың ішінде көп тарағандары тоқпен 1500 1800°С температурада қыздырылатын кремний карбидінен (глобар) немесе сирек жер элементтерінің оксидтерінен (Нернст штифі) жасалған (өзектер) стерженьдер. Осы заттардың (сәуле көзінің) интенсивтіліктерінің қисығы абсолютті қара дененің сәулелену қисығына сәйкес келеді. Олар жақын ИҚ-облыста қуатты, бірақ толқын ұзындығының өсуіне сәйкес тез азаятын ИҚ-сәулесін береді (қуаттың осылай өзгеруі аспаптың кіретін аузының программалық ашылуымен компенсацияланады). ИҚ-спектрдің ұзын толқынды облысында жоғарғы қысымдағы сынапты-кварц лампасы қолданылады.

Монохроматордағы дисперсиялайтын элемент ретінде сәйкес дисперсиясы бар ИҚ-облысындағы мөлдір призмалар немесе дифракциялық торлар қолданылады. Шыныдан немесе кварцтан жасалған призмалар қолданылмайды, себебі олар ИҚ-сәулелерін өткізбейді, сондықтан кейбір тұздардан дайындалған призмаларды қолданады. Призмаларға қойылатын талаптар: дисперсиялау қабілеті жоғары болу керек, бірақ ол толқын ұзындығының азаюымен төмендейді. Мысалы NaCl тұзынан жасалған призма 650 см^-1 облыста 2 см^-1 дәлдікті қамтамасыз етсе, 3000 см^-1 облыста 30 см^-1 дәлдікте жұмыс жасайды. Сондықтан аспаптарда LіF, NaCl, KBr, CsІ монокристалдарынан жасалған 3-4 алмастырылатын призмалар қолданылады. Призма материалының дисперсиясы температураға байланысты қатты өзгереді, сондықтан аспапты термостаттау қажет. Тұздар қолданылатын оптиканы жоғарғы ылғалдықтан сақтау керек.

Қазіргі кезде дисперсиялық элементтер ретінде дифракциялық торлар қолданылады. Олардың дисперсиясы үлкен болады және толқын ұзындығына аз тәуелді болса, температураға тәуелді емес, бірақ торлар жоғарғы ретті спектрлерді бір-біріне қабат түсіреді, сондықтан аспапта жақсы спектрлік сүзгіштер (фильтр) қажет етіледі.

ИҚ-сәулесінің детектрленуі олардың жылулық іс-әрекетіне негізделген. ИҚ орташа облысында сәуле қабылдағыш ретінде сезімтал термопаралар (термобағаналар) мен қарайтқыш күміспен қапталған кедергілік термометрлері (болометрлер) қолданылады. Сонымен қатар, иілгіш қабырғасы қарайтатын күміспен қапталған камерада сәуленің әсерінен газ қысымы өзгеретін пневматикалық қабылдағыштар (Голейдің ұяшығы) қолданылады. Ұзын толқынды облыста қабылдағыштардың басқа топтарын қолдануға болады: фотоөткізгіштігі бар фотонды қабылдағыштар (бормен немесе сурьмамен легирленген германий немесе ІnSb).

ИҚ-спектрометрлердің арасында спектрлер бір каналды қабылдағыштың көмегімен кезекпен сканирленетін және тіркелетін дисперсиялайтын сканирлеуші аспаптар кең тараған. Жарық шығару сызбасы бойынша аспаптар бір сәулелі және екі сәулелі болып бөлінеді. Қазіргі кезде фонды, яғни толық өткізу сызығын теңестіруге және атмосфералық Н₂О мен СО₂-мен жұтылуын компенсациялауға, шоқтың кювета терезесімен және еріткішпен босаңсуына мүмкіндік беретін екі сәулелік сызбалар пайдаланылады. Дифракциялық торы бар екі сәулелік сканирлеуші ИҚ-спектрометрдің қысқартылған блок-сызбасы 1-суретте көрсетілген.

Жарық көзінен (1) шыққан ИҚ-сәулесі екі шоққа бөлінеді және айналар жүйесі (2) көмегімен кюветаларға бағытталады. Жұмысшы шоғы үлгісі бар кюветадан (3) өтсе, салыстыру шоғы кез-келген компенсатордан (4) (еріткіші бар кювета, терезе және т.б.) өтеді. Үзетін модулятор көмегімен шоқтар (көбіне айналатын секторлық айна) кезекпен монохроматордың кіретін саңылауына (6) және одан кейін дисперсиялайтын элементке (7) (дифракциялық тор) бағытталады. Дисперсиялайтын элементті бұру моторы (14) арқылы бұрышын ауыстырған кезде монохроматордың сәуле шығу саңылауынан (8) қабылдағышқа (9) саңылаумен кесілген, интервалы аз болатын реттескен сәуленің толқын ұзындықтары өтеді. Егер белгілі ұзындығы бар пульсацияланған шоқта толқындардың жұмысшы сәулесінің және салыстыру сәулесінің интенсивтіліктері бір бірінен ерекшеленетін болса (мысалы, жұмысшы сәулесі үлгіні жұту арқылы әлсірейді), онда қабылдағыштың шығатын аузында айнымалы электр тоғы пайда болады. Күшейтілгеннен кейін және күшейткіште (10) өңделгеннен кейін бұл сигнал фотометриялық сынаны (12) (диафрагманы) салыстыру сәулесінің интенсивтілігін жұмысшы сәуле интенсивтілігіне теңескенше (оптикалық ноль әдісі) қозғалысқа келтіретін жұмысшы моторына (11) беріледі. Фотометриялық сынаның қозғалысы механикалық түрде өздігінен жазатын қаламмен (13) ордината бойынша байланыста, ал дисперсиялайтын элементтің бұрылуы – қағаз лентасының созылуымен байланыста болады. Сонымен, градустарға бөлінуіне сәйкес, сканирлеу процесі нәтижесінде не процент түріндегі спектрлі қисықтың өткізуге (жұтылу) тәуелділігі, не үлгінің оптикалық тығыздығының толқын санына (толқын ұзындығы) тәуелділігі тіркеледі. Спектрдегі жұтылу жолағының орналасуын дәл анықтау үшін толқын сандарының шкаласын полистирол пленкасының сипаттамалық спектрін жазу жолымен калибрлейді.

Соңғы кездері фурье-өзгертулері бар ИҚ-спектрометрлері кең түрде тарап отыр. Осы аспаптардың конструкциялық негізі ретінде интерферометрлер, мысалы, Майкельсон интерферометрі қолданылады. Механикалық үзгіш арқылы модельденген жарық көзінен шыққан ИҚ-сәуленің ағыны жарық бөлгіш пластинка арқылы екі шоққа бөлінеді. Олардың біреуі қозғаушы күшпен микрометриялық берілу арқылы байланысқан және белгілі жол ұзындығымен қозғалатын және бастапқы қалпына қайта оралатын қозғалғыш айнаға бағытталады. Осы айнадан шағылысқан шоқ айнаның берген жол ұзындығы бойынша қозғалмайтын айнадан шағылысқан шоқпен интерференцияланады және жарық бөлгіш пластинкада интерферограмма береді. Әрі қарай сәуле зерттелетін үлгіден өтіп, линзалар арқылы қабылдағышқа тоғысталады. Айна қозғалған кезде және жол ұзындығы өзгеріп отыратын шоқтардың интерференциялануы арқылы белгілі спектрлі диапазонда сканирлену процесі жүреді.

Тіркелетін интерферограмма интерференцияланатын сәулелердің жол айырымының сигналға тәуелділігімен бейнеленеді (практикада t уақытқа тәуелді, себебі жол айырымы қозғалатын айнаның ығысуының тұрақты жылдамдығымен өзгереді) және үлгінің жұтылуымен өзгеретін шығу көзінің энергиясының функциясы болып табылады. Гармониялық спектрлі талдау теориясының негізінде осы І(t) функциясын алынатын спектрді сипаттайтын жиіліктік облыстағы интенсивтілік функциясы S(t) арқылы бейнелеуге болады. Мұндай қатынас жалпы түрде интегралмен немесе Фурье өзгеруімен беріледі:

(5,1)

Осы теңдудің тамаша қасиеттерінің бірі S( ) функциясына қайта оралуға болады:

(5,2)

І(t) және S(t) функцияларын Фурьенің косинус-өзгеру жұбы деп атайды. Қазіргі фурье-спектрометрлердің комплектісіне кіретін мини-ЭЕМ берілген программа бойынша алынған интерферограмманың фурье-өзгерісін жасайды және соның нәтижесінде зерттелетін заттың жұтылу спектрінің қарапайым түрін береді. ИҚ-облысын түгел қамту үшін металл торы, пленкасы немесе диэлектрмен қапталған қатты астына салғыштар (подложка) түріндегі бірнеше ауыспалы жарық бөлгіштерді қолдану қажет.

Фурье-спектрометрлерінің басқа аспаптардан екі негізгі артықшылығы бар. Біріншіден, қарапайым аспаптарда дисперсиялайтын жүйемен анықталатын жіңішке бөлігі ғана түсетін болса, Фурье спектрометрінде сканирлеу кезінде уақыттың әрбір моментінде сәуленің барлық ағыны қабылдағышқа бірден түсіп отырады, яғни зерттелетін спектрлі диапазон туралы толық ақпарат алуға болады. Екіншіден, интерферометрдің шешуші күшін сәуле ағынын азайтпай-ақ жеңіл жоғарылатуға болады (айна ығысуының ұзындығын жоғарылату арқылы). Осыдан барып фурье-спектрометрлерінің өте жоғарғы сезімталдығы және интенсивтілігін дәл өлшеу (әсіресе бірнеше реттік сканирленгенде және сигнал жинақталғанда), жоғарғы айыру қабілеті (10^-2 см^-1 дейін) және толқын сандарын анықтаудың үлкен дәлдігі, тез әсер етуі (1 с ішінде бірнеше жүз см^-1 интервалын сканирлеуге болады) сияқты және т.б. артықшылықтары байқалады.

Қазіргі ИҚ-спектрометрлерінде кез-келген агрегаттық күйдегі үлгілердің спектрін температура мен қысымның кең диапазонында түсіруге болады. Жиірек сұйықтар мен ерітінділердің спектрлері түсіріледі. Заттың сапалық талдауын жасау үшін үлгінің бір тамшысын сәйкес материалдан жасалған екі пластинаның ортасына орналастырады. ИҚ-спектрлер толық түрде ұзақ жазылады және осы уақыт аралығында пластиналардың сәулемен қызуы нәтижесінде ұшқыш сұйықтар буланып кетуі ықтимал. Сондықтан жеңіл қайнайтын сұйықтар мен ерітінділер үшін қатты қысылып жабылатын герметикалық кюветалар дайындалып (тұз пластиналары арасына қорғасыннан жасалған нығыздағыш орналастырылады), зерттелетін үлгі шприц көмегімен арнайы саңылаудан енгізіледі.

Еріткіштерді жұтылу жолақтары аз сан болатындай етіп таңдап алады және ерітіндісі өте концентрлі болатындай жіңішке кюветалар қолданылады. Еріткіштің жұтуын компенсациялау үшін салыстыру кюветасына таза еріткіш құяды. Егер еріткіш полярлы болмаса, онда негізгі диапазонда барлық ИҚ-спектрлерін жазу үшін ССl₄ және СS₂ екі еріткішті қолдану жеткілікті.

Егер еріткіштер полярлы болу керек болса, онда ИҚ-спектрлерін жазу қиынырақ, себебі ИҚ-диапазонында олардың жұту жолақтары көбірек болады. Әсіресе сулы ерітінділердің ИҚ-спектрлерін түсіру өте қиын, себебі су ИҚ-сәулесін көп жұтады және кювета дайындағанда суда еритін сілтілік металдардың галогендерін қолдануға болмайды. Сулы ерітінділердің спектрін түсіру үшін суда ерімейтін және ИҚ-сәулесі үшін мөлдір терезесі бар СаF₂, AgCl және т.б. жіңішке (~0,01 мм) кюветалар қолданылады. Егер ерітіндінің құрамында 20% қана су болса, онда спектрді қарапайым кюветаларда да жазуға болады, бұл кезде олардың тұзды терезесін мөлдір болатындай етіп ыстап сүртіп тұру қажет.

Кез-келген ерітіндінің, әсіресе сулы ерітінділердің, ИҚ-спектрлерін жазуға мүмкіндік беретін ішкі толық шағылыс бұзылуының әдісі де (ІТШБ) қолдау табуда. Бұл әдістің физикалық мағынасы: жарық сәулесі n₁ және n₂ сыну көрсеткіші бар А және В орталарының шекарасына түскенде (2-сурет), бұрыш шектік бұрыштан үлкен болған кезде, яғни n₁>n₂, сынған сәуле болмаған кезде, толық ішкі шағылу құбылысы орындалады.

Егер белгілі бір бұрышпен түскен жарық тығыздығы жоғары ортадан тығыздығы төмен ортаға ауысса, жарық ішкі толық шағылысуға ұшырайды. Сәуле шағылу облысында оптикалық тығыздығы аз ортаға толқын ұзындығына пропорционал және сәуленің түсу бұрышы мен шектік бұрыштың шамасына тәуелді болатын тереңдікке енеді. Егер оптикалық тығыздығы аз болатын В ортасы кейбір толқын ұзындықтарын селективті (таңдап) жұтатын болса, онда толық ішкі шағылуға ұшырайтын жарықтың спектрлі құрамы В затының қарапайым өткізу спектрімен бірдей болады, сондықтан ІТШБ деген атқа ие болды. Мұндай ИҚ-спектрлерді ІТШБ қосымшасымен жабдықталған ИҚ-спектрометрлерінде түсіреді. Қарапайым спектрлерден айырмашылығы – жолақтың оптикалық тығыздығы оның спектрде орналасу орнына тәуелді болады, себебі толқын ұзындығы өскен сайын В затындағы оптикалық жолдың ұзындығы да өседі. Спектрдің осындай бұрмалануын жөндеуге болады. Жұмысшы денесі А ретінде күміс хлоридінің, германий хлоридінің, таллидің бромид-иодид кристалдары қолданылады. Зерттелетін В денесі мөлдір емес қатты төсемдегі ерітіндінің пленкасы болуы мүмкін. Барлық жағдайда А және В арасында толық оптикалық байланыс болуы талап етіледі. Әдістің сезімталдығын арттыру үшін сәуленің бөліну бетінен көп реттік ішкі толық шағылыс бұзылуын (КІТШБ) қолданады (мысалы, қалай орындалатыны 3-суретте көрсетілген).

Қатты заттарды жіңішке пленкалар түрінде талдауға болады, бірақ сандық өлшеулер үшін пленкаларда үлгінің қалыңдығы мен жарықтың шашырауына кететін шығындарды бақылау қиын. Пленкалардың спектрінде үлгінің жолақтарымен қабаттасып түсетін интерференциялық жолақтар жиі кездеседі. Сондықтан сандық нәтижелер алу үшін престелген таблеткалар әдісі қолданылады: үлгіні құрғақ калий бромидімен жақсылап ұнтақтайды және қол прессі арқылы КВr-дағы 0,1 0,5 % қатты ерітіндісін беретін жіңішке дөңгелекшелер (таблетка) алынады. Осы таблеткалар үшін жұтылу спектрін жазады. Қатты заттарды талдаудың басқа әдісі, негізінде, сапалық өлшеулер үшін қолданылады: зерттелетін үлгіні ұнтақтағышта майдалап, тазартылған вазелин майымен араластыру арқылы суспензия дайындайды, осы пастаны NaCl пластиналарының арасына салады.

Газ фазасындағы заттардың спектрлерін ИҚ-сәулелері үшін мөлдір терезесі бар шыны түтіктерде түсіреді. Кюветаны вакуум қондырғысымен байланыстыру үшін вакуум шүмегімен және шлифтерімен жабдықтайды. Сезімталдығын арттыру үшін терезеден бірнеше рет шағылатын газды кюветалар дайындалады, бұл кезде оптикалық жолдың ұзындығы оншақты метрге дейін жетеді.

Бұрын айтылып өткендей, тербеліс жолақтары ИҚ-спектроскопияда бөлшектердің дипольдық моментінің өзгеруімен байланысқан болса, ал КШ-спектроскопиясында бөлшектердің сәуле өрісіндегі полярлығының өзгеруімен байланысты болады. ИҚ және КШ спектрлері бір-бірін толықтырып отырады. Қалыпты жағдайда ЖКШ толқын ұзындықтары көрінетін облысқа жататын сәулемен қоздырылады және КШ спектрі сол облыста орналасады. Сондықтан, ИҚ-спектроскопияға қарағанда, КШ спектроскопиясында шыны оптикасын қолдануға және сулы ерітінділерді зерттеуге болады. Сонымен қатар, ИҚ-спектроскопияда негізгі тербелістердің жолақтарын обертондар мен комбинациялық жиіліктерден бөліп қарау қиынға соғады. Ал КШ спектрлерінде обертондардың интенсивтілігі төмен.

Орталық бойынша симметриялы (және осыған ұқсас) молекулалар үшін альтернативті тыйым салу ережесі орындалады. Симметриясы төмендеген кезде ИҚ және КШ спектрлерінің интенсивтілігіндегі күрт айырмашылықтар азаяды, бірақ сақталады. Мысалы, ИҚ спектрлерінде полярлық байланыстар мен ассиметриялық тербелістер жақсы көрінсе, КШ спектрлерінде, керісінше, ең интенсивті жолақтар полярлығы төмен байланыстардың симметриялық тербелістеріне (мысалы, С=С және С С байланыстарының тербелістері КШ спектрлерінде өте интенсивті, бірақ олар ИҚ-спектрлерінде болмайды) сәйкес келеді. КШ спектрлерінде ароматтық молекулалардың толық симметриялық (пульсациялық) тербелістері жақсы байқалады, бірақ О-Н және N-Н сызықтары әлсіз, яғни КШ спектроскопиясы үшін еріткіш ретінде спирттер мен су қолданыла алады. Ауыр атомдардың тербелістері олардың жоғарғы полярлығы әсерінен КШ спектрінде күшті сызықтар береді, соның нәтижесінде идентификацияны жеңілдетеді.

Жалпы, кез-келген молекуланың өзіне ғана сәйкес тербелмелі деңгейінің жиынтығы болады, соған байланысты, спектрі де болады. Бірақ, егер бірдей құрылымдық элементтен тұратын туыс қосылыстардың тербеліс спектрлерін қарастыратын болсақ, қандай молекулада болса да белгілі атомдар тобы (құрылымдық фрагмент немесе байланыс) үшін шамамен бірдей тербеліс жиілігін бақылауға болады. Жұтылудың сәйкес жолақтары сипаттамалық жолақтар деп аталады және тербеліс спектрлері бойынша құрылымдық-топтық талдау жасауға мүмкіндік береді.

Сипаттамалық жолақтарға сәйкес келетін нормальды тербелістер көп немесе аз дәрежеде сәйкес келетін жеке байланыстарда жинақталады, сондықтан мұндай жағдайлардағы молекулалар дөрекі жақындастыруда екі атомды деп қабылданады. Егер осы жағдай дұрыс болса, онда топтық жиіліктердің жіңішке интервалын байқауға болар еді. Мысалы, молекулада карбонилды топтар >C=O көп болған кезде ИҚ-спектрінде ~1700 см^-1 облыста жұтатын өте күшті жолақ байқалады. Ал расында, құрамына осы топтар кіретін қосылыстардың көптеген класы үшін >C=O тобының тербелу жиіліктерінің интервалы кең болады, бірақ маңайында осы топтар болатын кейбір қосылыстар класында сипаттамалық жиіліктер қатты жіңішкереді.

ИҚ-спектроскопиясының 900 1400 см^-1 облысында С-О, С-N және C-C байланыстары бойынша тербелістер және басқа да көптеген скелетті тербелістер байқалады. Осы тербелістердің қатты әсерлесуі кесірінен жолақтарды жеке байланыстың жолағы деп қарастыру қиынға соғады, бірақ жолақтардың барлық жиынтығы қосылыстың индивидуалды сипаттамасын беретіндіктен осы жиіліктік интервалға «саусақтар ізі» облысы деген ат берілді. Бірақ, сипаттамалық жолақтар концепциясын қолдана отырып, оның шектеулерін ұмытпау керек. Молекулада кейбір фрагменттер мен байланыстардың жоқ екенін ИҚ және КШ спектрлерінде сәйкес сипаттамалық жолақтардың болмауымен дәлелдеуге болады. Ал жиіліктің бір интервалында белгілі құрылымдық топқа сәйкес келетін бір жолақтың байқалуы осы топтың молекулада бар екенін дәлелдемейді, сондықтан осы топтың молекулада бар екеніне сенімді болу үшін ИҚ және КШ спектрлерінен сәйкес келетін бірнеше сипаттамалық жолақтарды іздеу қажет.

КШ және ИҚ-спектрлері бойынша идентификациялау кезінде, зерттелетін заттар эталон спектрінің орналасуымен (жиілігімен), формасымен және барлық жолақтарының салыстырмалы интенсивтілігімен, яғни бір аспапта, бірдей жағдайда түсірілген барлық спектрлік қисықтары бойынша сәйкес келуі қажет. Егер үлгінің спектрінде «артық» жолақтар байқалса, олар қоспаның болуымен түсіндіріледі, ал егер «артық» жолақтар эталонда байқалатын болса, онда үлгі мен эталон әр түрлі заттар болып табылады. ИҚ-спектрлерді салыстыру үшін зерттелетін заттар аса таза болу қажет, сондықтан ИҚ-спектрлі талдауды алдын-ала хроматографиялық бөлу арқылы жүргізген қолайлы. Қоспаны талдаудың тағы бір әдісі: салыстыру кюветасына болуы мүмкін компонентті енгізіп, оның концентрациясын өзгерту. Егер үлгіде осы компонент бар болса, онда жолақтардың бірқатары жоғалады, ал егер осы компоненттер болмаса, онда аз концентрацияларда «теріс» жолақтар пайда болады. Осылай екінші компонент те зерттеледі.

ИҚ-спектрлі талдау классикалық әдістерді толық алмастыра алмайды. Бірақ қарапайым жолмен анықтағанда бір біріне кедергі келтіретін заттарды ИҚ-спектрі бойынша талдауға болады. ИҚ-спектроскопия әдісінің күмәнсіз құндылығы – үлгі талдаудан кейін сақталып қалады.

Сандық талдау үшін әрбір аспапта Бугер-Ламберт-Бердің сызықты формасын қолданатын жеке градуирлеу графигін түсіреді (көбіне A_і=f(c_і) түрінде болады). Сұйық қоспаларда (ерітінділерде) жеке компоненттерде байқалмайтын жолақтар жиі кездеседі. Олардың пайда болу себебі – молекула аралық әсерлесулер, мысалы, сутектік байланыстар. Бұл кезде әр түрлі еріткіштерде әр түрлі жолақтар байқалады. Осы ассоциациялар процесін, сонымен қатар ерітінділердегі комплекс түзуін және басқа тепе-теңдіктерді зерттеуге болады. Тербелмелі спектрлер кинетикалық зерттеулерде, реакцияға қабілетті аралық өнімдерді идентификациялау үшін, молекулалардың күш өрісін анықтау үшін және олардың басқа қасиеті бар күш тұрақтысын корреляциялау үшін, термодинамикалық функцияның тербелістік үлесін есептеу мақсатында фундаменталды жиілігін анықтау үшін, беттік қатты заттарды зерттеу үшін, жоғарғы молекулалық қосылыстарды зерттеу үшін қолданылады.