WikiDer > Ферми-резонанс
А Ферми-резонанс - сдвиг энергий и интенсивностей полос поглощения в инфракрасный или Рамановский спектр. Это следствие квантово-механического смешения волновых функций.[1] Явление объяснил итальянский физик. Энрико Ферми.
Правила выбора и вхождение
Для возникновения резонанса Ферми должны выполняться два условия:
- Два колебательные режимы преобразования молекулы в соответствии с тем же неприводимое представление в их молекулярных точечная группа. Другими словами, две вибрации должны иметь одинаковую симметрию (символы Малликена).
- По совпадению, переходы имеют очень похожие энергии.
Резонанс Ферми чаще всего возникает между фундаментальным и обертонным возбуждениями, если они почти совпадают по энергии.[нужна цитата]
Резонанс Ферми приводит к двум эффектам. Во-первых, режим высокой энергии переключается на более высокую энергию, а режим низкой энергии переключается на еще более низкую энергию. Во-вторых, более слабая мода приобретает интенсивность (становится более разрешенной), а более интенсивная полоса уменьшается. Два перехода описываются как линейная комбинация родительских режимов. Резонанс Ферми не приводит к появлению дополнительных полос в спектре, а скорее смещает полосы, которые в противном случае существовали бы.
Примеры
Кетоны
ИК-спектры высокого разрешения большинства кетоны показывают, что «карбонильная полоса» расщепляется на дублет. Расстояние между пиками обычно составляет всего несколько см.−1. Это расщепление возникает из-за перемешивания νCO и обертон изгибных режимов HCH.[2]
CO2
В CO2, изгибное колебание ν2 (667 см−1) имеет симметрию Πты. Первое возбужденное состояние ν2 обозначается 0110 (возбуждение отсутствует в ν1 мода (симметричная растяжка), один квант возбуждения в ν2 изгибная мода с угловым моментом вокруг оси молекулы, равным ± 1, возбуждение в ν3 режим (асимметричное растяжение)) и явно трансформируется в соответствии с неприводимым представлением Πты. Подставляя два кванта в ν2 мода приводит к состоянию с компонентами симметрии (Πты × Πты)+ = Σ+г + Δ г. Они называются 0200 и 0220 соответственно. 0200 имеет такую же симметрию (Σ+г) и энергия, очень близкая к первому возбужденному состоянию v1 обозначено 100 (один квант возбуждения в ν1 симметричная растяжка, возбуждение в ν2 режим, возбуждение в ν3 Режим). Расчетная невозмущенная частота 100 составляет 1337 см−1, и, игнорируя ангармонизм, частота 0200 равно 1334, что вдвое больше 667 см.−1 из 0110. Состояния 020Таким образом, 0 и 100 могут смешиваться, производя расщепление, а также значительное увеличение интенсивности 0200, так что как 020Переходы 0 и 100 имеют одинаковую интенсивность.
использованная литература
- ^ Кадзуо Накамото "Инфракрасные и рамановские спектры неорганических и координационных соединений: теория и приложения в неорганической химии (том A)" Джон Вили, 1997. ISBN 0-471-16394-5
- ^ Роберт М. Сильверштейн, Фрэнсис X. Вебстер, Дэвид Кимле «Спектрометрическая идентификация органических соединений», издание: 7-е изд., John Wiley & Sons, 2005. ISBN 0-471-39362-2.