Дәріс кіріспе. Физикалық зерттеу әдістерінің жалпы сипаттамасы
жүктеу/скачать 1,83 Mb.
|
Лекций (2)
| Na N O
O газ фазасында алынған (Ar)30, (NaCl)2, (NaCl)3 бөлшектерінің құрылымын қалай түсінуге болады? Қазіргі кезде жаңа кванттық және теориялық химияның сандық негізі физикалық зерттеу әдістерінің көмегімен алынады. Дегенмен, идентификацияны тереңдетілмеген деңгейде жүргізумен шектеліп, реакциялық қоспаның сапалық құрамын және оның сандық сипаттамасын шешу арқылы химиялық реакцияның әртүрлі тепе-теңдігін, кинетикасы мен механизмін білуге болады. Сондықтан студенттер курстық және тәмамдау жұмыстарын орындау барысында осы физикалық зерттеу әдістерін қолдана бастаулары қажет. Алынатын нәтижелер, олардың түрі мен ақпараттығы, анықтық дәрежесі аспаптарда жүргізілетін өлшеулер шартына, үлгіні дұрыс дайындау мен енгізу шартына қатты тәуелді болғандықтан, қажетті бағалы мағлұматты өлшеу кезіндегі жүретін барлық процестерді, олардың нәтижеге тигізетін әсерін дұрыс түсіну арқылы алуға болады. Сонымен, студенттер қолданылатын әдістің физикалық теориясының негіздерін (математикалық есептеулерді қолданбаса да) және аспаптардың ерекшеліктерін білулері қажет. Сондықтан осы курсты толық меңгеру үшін дәріс тыңдап, семинар жұмыстарын жүргізумен қатар, практикумда әртүрлі аспаптарда өзіндік жұмыстарын да жүргізу қажет. Физикалық зерттеу әдістерінде екі есеп қарастырылады, олар: тура есеп және кері есеп. Физикалық қасиеттердің жиынтығынан тұратын затпен әсерлескеннен кейін сәуленің, өрістің немесе бөлшек ағынының өзгеруін анықтау әдістердің тура есебі деп аталады. Химиктер үшін осы өзгерістер негізінде, яғни физикалық әдістерді қолданудағы эксперимент нәтижесінде заттың физикалық қасиеттерін немесе молекуланың параметрлерін анықтайтын кері есепті шығару маңызды болып табылады. Кері есепті шығару арқылы әдістің мүмкіндігін, оның сезімталдығын, дәлдігін, қолайлылығын, практикалылығын сипаттауға болады. Бірақ, өкінішке орай, зерттелетін объектінің тура есепке кіретін барлық параметрлерін анықтау мүмкін емес. Кері есепті екі түрге бөледі – дәлдікпен және дәлдіксіз қойылған есептер. Егер кері есеп дәлдікпен қойылған болса, онда: 1) әрбір өлшенетін нәтиженің шешімі (молекула параметрлері) болады; 2) бұл шешім біреу ғана (жалғыз); 3) алғашқы шарттың аз өзгерістерінде шешім тұрақты күйінде болады. Кері есептің дәлдігі (1- және 2-пункттер бойынша), мысалы, тербелмелі спектроскопияда күш тұрақтыларын анықтағанда, яғни күш тұрақтылары нормальды тербелістің жиіліктер мөлшерінен артық болғанда, теңдеулер мөлшерінің жеткіліксіздігімен анықталады, дәлдіксіз қойылған есептің тағы бір сипаттаушы белгісі – күрделі молекуланың геометриясын спектрден табылатын 3 инерция моменті бойынша ғана анықтауға талаптану болып табылады. Егер өлшеу қателіктері есепте анықталатын параметрлердің шамасына әсер етпейтіндей болса, кері есептің дәлдігі 3-пункт бойынша сақталады. 1 - шарты дұрыс қойылған жүйе (a1¹a2, b1¹b2) 2 - шарты дұрыс қойылмаған жүйе (а3»а4, b3»b4) 1-сурет. Түзулердің қиылысу нүктелерін анықтау есебі Өкінішке орай, кері есептер, көбінесе, дәлдіксіз қойылады. Осыған байланысты өлшеудегі үлкен қателіктер шешімнің болмауына алып келеді. Дәлдіксіз есепті 2-пункт бойынша шешу үшін, басқа физикалық әдістерден алынатын қосымша ақпаратты пайдаланады немесе дәлдікпен қойылған есептердің ретті шешімінің шегін іздейді. Сызықты теңдеулердің жүйесі үшін жалпы шешімін табу қиын емес, бірақ өлшеу қателіктері мен есептеу қателіктеріне байланысты олардың тұрақтылығы төмен болуы мүмкін. Кері есептердің осындай тұрақсыздығы эксперимент нәтижесінің үлкен қателіктеріне байланысты шешімнің біркелкі болмауына алып келеді (1-сурет) және көптеген мүмкін шешімдердің ішінде жуықталған шешімді таңдап алу принципін түсіндіруді талап етеді. Қазіргі кезде бірқатар жағдайларда ЭЕМ-де алғы шарттары дәл қойылмаған дәлдіксіз қойылған есептердің жуықталған шешімі бар күрделі әдістерін іске асыруға болады (мысалы, Тихоновтың реттеу әдісі). жүктеу/скачать 1,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|