1. ДӘріс тезистері
Тақырып 7. Электрондық күйі
жүктеу/скачать 104,67 Kb.
|
Зат құрлысы лекция
- Бұл бет үшін навигация:
- Тақырып 8. Тербеліс күйі
| Тақырып 7. Электрондық күйі
Электронның спиндік күйін қарастырғанда, ол үшін кеңістіктік толқындық функцияларды ψS және ψA спиндік функцияға көбейту керек, бұл көбейтінді электрондар координатасының қайта орналасуының симметриясына қарама қарсы болатындай орналасуы керек. ψS функциясын антисимметриялық спинді функцияға көбейту керек, ал ψА — симметриялы спинді функцияға: (4.29) Толқындық функцияның сол жағындағы жоғарғы индекс молекулярлы термнің мультиплеттігін көрсетеді. «1» индексі мұндай күй біреу екнін көрсетеді. Ол синглетті деп аталады, және ол сутегі молекуласының негізгі күйіне сәйкес келеді. Спиндік күй бұл кезде синдік толқындық функциямен беріледі , ол электронның спинінің антипараллельді бағытына сәйкес келеді. Бұл күйде электронның спинінің қосындысы нольге тең болады. Потенциальды энергия азайған кезде (сурет. 2) ковалентті химиялық байланыс түзіледі. Ковалентті байланыс молекуланың екі ядросы да бірдей электронға ие болады. Ортақ электрон бұлты екі ядроны да қоршап кетеді. Сутегі молекуласының қозған күйі бірнеше вариант түрінде болады: Сутегі молекуласының күйі бұл кезде үш толқындық функциямен жазылады, бір энергияға сәйкес келетін: (4.30) Сутегі молекуласының мұндай қайта жасақталған күйі триплетті деп аталады. Синглетті күй бір жолмен іске асса (спиндер қосындысы нольге тең), триплетті күй —үш жолмен (спиндер қосындысының проекциясы мына мәндерге ие болады 1, 0, и -1). Сондықтан екі атом кездескен кезде бір бірін тебу 75% ықтималдылықта болады. Тақырып 8. Тербеліс күйі Гармоникалық осциллятор Димердегі тербелмелі қозғалыс молекуланың массаның жалпы центрмен салыстырғандағы синхронды қозғалысы. Бұл қозғалыс фиксирленген нүкте маңындағы келтірілген массасы μ бір бөлшектің тербелісіне эквивалентті. Гармоникалық осциллятор жуықтауында тербеліс тығыз күшпен сипаталады. F=-k(R-Re) мұндағы k-молекулярлы байланыстың қаттылығын сипаттайтын күш тұрақтысы, ал ∆R=(R-Re)-амплитуда. Екі атомды молекуланың тербеліс жиілігі k тұрақтысымен байланысты: ν=(1/2π)∙(k/μ)1/2 или k=4π2ν2μ Гармоникалық осциллятордың потенциалды энергиясы параболамен сипатталады. U(R)=(1/2)∙k(R-Re)2=k∆R2/2 Гармоникалық осциллятор үшін Шредингер теңдеуі бір ғана айнымалының өзгеруі кезінде q=(R-Re) мына түрге енеді: (d2ψ/dq2)+(8π2/h2)∙μ ]Eкол-(1/2)kq2]ψ=0, мұндағы Етерб–тербелмелі энергия. Гармоникалық осциллятор үшін Шредингер теңдеуі шешімі мына түрге енеді: Етерб=(v+1/2)∙(h/2π)∙(k/μ)1/2, (1.2.1) мұндағы v-тербелмелі кванттық сан, ол мына мәндерге ие: 0,1,2,3…, (1/2π)(k/μ)1/2=νe димердегі молекуланың жеке тербеліс жиілігі, сонда: Етерб=(v+1/2)hνе. v=0 сәйкес тербелмеліс энергиясының ең аз мәні нольдік энергияға сәйкес келеді. Е0=hνе/2. Е0 энергиясының болуы кванттық осциллятор кезкелген температура кезінде тербелмелі қозғалыста болатынын көрсетеді. Нольдік энергия заттардың мықтылық қасиеттері мен тығыздық функциясы болып табылады. Сонымен, кез-келген молекула үшін тербелмелі күйдің серияларын беретін нормальды тербелістердің мөлшерін vk=0, 1, 2, 3… санауға болады. Айналмалы күйлерді ескермеген кезде де тербелмелі спектрдің бейнесі өте күрделі болады. Бірақ, біріншіден, жоғарғы квант саны бар деңгейлердің барлығы да болуы мүмкін емес, яғни диссоциацияланбаған молекулаларға барлығы сәйкес келмейді. Екіншіден, ауысулары с спектрдің зерттелетін облысында жататын энергиялық диапазондағы деңгейлер маңызды болып табылады. Үшіншіден, осы диапазонға сәйкес келетін деңгейлер мен ауысулар практика жүзінде маңызды болып табылмайды, сондықтан оларды маңызды және екіншілік жіктерге бөлуге болады. жүктеу/скачать 104,67 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|