Презентация, доклад Структура енергетичних рівнів молекул


Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Структура енергетичних рівнів молекул. Презентация на заданную тему содержит 46 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации» Физика» Структура енергетичних рівнів молекул
500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500



Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:

Слайд 2
Описание слайда:
Згідно з квантовою механікою енергія всіх видів руху в молекулі може набувати тільки певних значень, тобто вона квантується. У першому наближенні окремі види молекулярних рухів – рух електронів, коливання ядер та обертання молекули – можна вважати незалежними одне від одного. Згідно з квантовою механікою енергія всіх видів руху в молекулі може набувати тільки певних значень, тобто вона квантується. У першому наближенні окремі види молекулярних рухів – рух електронів, коливання ядер та обертання молекули – можна вважати незалежними одне від одного.


Слайд 3
Описание слайда:
Тоді повна енергія молекули є сумою квантованих значень енергії трьох видів її руху Тоді повна енергія молекули є сумою квантованих значень енергії трьох видів її руху

Слайд 4
Описание слайда:

Слайд 5
Описание слайда:
Електронна енергія – це енергія, обумовлена електронною конфігурацією. Вона має мінімум при певному значенні (крива 1 на рис.1). Зміна електронної конфігурації молекули призводить до зміни кривої залежності електронної енергії від відстані між ядрами . Асимптотичне значення енергії також стає іншим – воно дорівнює сумарній енергії ізольованих атомів в новому квантовому стані (крива 2 на рис.1). Електронна енергія – це енергія, обумовлена електронною конфігурацією. Вона має мінімум при певному значенні (крива 1 на рис.1). Зміна електронної конфігурації молекули призводить до зміни кривої залежності електронної енергії від відстані між ядрами . Асимптотичне значення енергії також стає іншим – воно дорівнює сумарній енергії ізольованих атомів в новому квантовому стані (крива 2 на рис.1).

Слайд 6
Описание слайда:
Правила добору – це правила, які визначають можливі квантові переходи для атомів, молекул, атомних ядер, елементарних частинок, що взаємодіють та т.і. Правила добору – це правила, які визначають можливі квантові переходи для атомів, молекул, атомних ядер, елементарних частинок, що взаємодіють та т.і. Оптичні правила добору визначають, які квантові переходи є дозволеними (вірогідність переходу є значною) і які заборонені строго (вірогідність переходу дорівнює нулю) або наближено (вірогідність переходу – мала). Під час характеристики станів системи за допомогою квантових чисел оптичні правила добору визначають можливі зміни цих чисел при переході певного типу.

Слайд 7
Описание слайда:
Коливання ядер у молекулі описують за допомогою моделі квантового гармонічного осцилятора. Енергія такого осцилятора дозволяє визначити коливальну енергію молекули для невеликих значень коливального числа та визначається співвідношенням Коливання ядер у молекулі описують за допомогою моделі квантового гармонічного осцилятора. Енергія такого осцилятора дозволяє визначити коливальну енергію молекули для невеликих значень коливального числа та визначається співвідношенням

Слайд 8
Описание слайда:
Розглянемо обертання молекули. Енергія системи, яка має момент інерції I та обертається з кутовою швидкістю дорівнює: Розглянемо обертання молекули. Енергія системи, яка має момент інерції I та обертається з кутовою швидкістю дорівнює:

Слайд 9
Описание слайда:
Таким чином, обертальна енергія молекули може набувати лише дискретних значень: Таким чином, обертальна енергія молекули може набувати лише дискретних значень:

Слайд 10
Описание слайда:
Експерименти і розрахунки показують, що відстані між обертальними рівнями значно менші за відстань між коливальними рівнями , тобто Таким чином, схема енергетичних рівнів двохатомної молекули має вигляд як на рисунку Різні типи молекулярних спектрів відповідають різним типам переходів між рівнями енергії молекул, тобто

Слайд 11
Описание слайда:
На відміну від лінійчастих спектрів атомів молекулярні спектри складаються із смуг, тобто є смугастими. У випадку застосування приладів з високим розрізненням виявляється, що ці смуги містять велику кількість тісно розташованих ліній. Залежно від того, зміна яких видів енергії молекули (електронної, коливальної чи обертальної) обумовлює випромінювання фотону, розрізняють три види смуг: На відміну від лінійчастих спектрів атомів молекулярні спектри складаються із смуг, тобто є смугастими. У випадку застосування приладів з високим розрізненням виявляється, що ці смуги містять велику кількість тісно розташованих ліній. Залежно від того, зміна яких видів енергії молекули (електронної, коливальної чи обертальної) обумовлює випромінювання фотону, розрізняють три види смуг: 1) обертальні; 2) коливально – обертальні; 3) електронно – коливальні.

Слайд 12
Описание слайда:

Слайд 13
Описание слайда:
З правила добору для дозволених переходів

Слайд 14
Описание слайда:

Слайд 15
Описание слайда:
На рисунку наведено схему виникнення коливально - обертальної смуги На рисунку наведено схему виникнення коливально - обертальної смуги

Слайд 16
Описание слайда:
У випадку, коли під час переходу змінюється і коливальний і обертальний стан молекули, енергія випромінюваного фотону складе:

Слайд 17
Описание слайда:
У молекул є велика кількість збуджених електронних рівнів, переходи між якими супроводжуються зміною коливальної та обертальної енергії. Внаслідок цього структура електронних спектрів молекул істотно ускладнюється. Електронний спектр являє собою серію коливальних смуг, кожна з яких містить десятки або сотні обертальних ліній. Як правило, в молекулярних спектрах спостерігається кілька електронних переходів в близькій інфрачервоній, видимій та ультрафіолетовій областях. Наприклад, в спектрі молекули йоду (J2) є біля 30 електронних переходів. У молекул є велика кількість збуджених електронних рівнів, переходи між якими супроводжуються зміною коливальної та обертальної енергії. Внаслідок цього структура електронних спектрів молекул істотно ускладнюється. Електронний спектр являє собою серію коливальних смуг, кожна з яких містить десятки або сотні обертальних ліній. Як правило, в молекулярних спектрах спостерігається кілька електронних переходів в близькій інфрачервоній, видимій та ультрафіолетовій областях. Наприклад, в спектрі молекули йоду (J2) є біля 30 електронних переходів.

Слайд 18
Описание слайда:
Електронно - коливальний спектр молекули в близькій ультрафіолетовій області Електронно - коливальний спектр молекули в близькій ультрафіолетовій області

Слайд 19
Описание слайда:
Методи молекулярної спектроскопії, які вивчають молекулярні спектри, дозволяють вирішувати різно-манітні завдання хімії, біології й ін. наук (наприклад, визначати сполуки нафтопродуктів, полімерних речо-вин і т.і.). У хімії за молекулярними спектрами вив-чають структуру молекул. Електронні молекулярні спектри дають можливість одержувати інформацію про електронні оболонки молекул. Дослідження колива-льних молекулярних спектрів дозволяє знаходити характеристичні частоти коливань, що відповідають певним типам хімічних зв'язків у молекулі, різних груп атомів, визначати просторову структуру молекул. Дослідження обертальних молекулярних спектрів, а також обертальної структури електронних і коливаль-них спектрів дозволяє за знайденими з досліду значен-нями моментів інерції молекул знаходити з великою точністю параметри рівноважної конфігурації молекули — довжини зв'язків і валентні кути. Методи молекулярної спектроскопії, які вивчають молекулярні спектри, дозволяють вирішувати різно-манітні завдання хімії, біології й ін. наук (наприклад, визначати сполуки нафтопродуктів, полімерних речо-вин і т.і.). У хімії за молекулярними спектрами вив-чають структуру молекул. Електронні молекулярні спектри дають можливість одержувати інформацію про електронні оболонки молекул. Дослідження колива-льних молекулярних спектрів дозволяє знаходити характеристичні частоти коливань, що відповідають певним типам хімічних зв'язків у молекулі, різних груп атомів, визначати просторову структуру молекул. Дослідження обертальних молекулярних спектрів, а також обертальної структури електронних і коливаль-них спектрів дозволяє за знайденими з досліду значен-нями моментів інерції молекул знаходити з великою точністю параметри рівноважної конфігурації молекули — довжини зв'язків і валентні кути.

Слайд 20
Описание слайда:
Рентгенівське випромінювання - це електромагнітне іонізуюче випромінювання, яке займає спектральну область між гам-ма і ультрафіолетовим вип-ромінюванням у межах довжин хвиль від 10-5 нм до 100 нм. Рентгенівські промені з довжи-ною хвилі <0,2 нм умовно нази-ваються жорсткими, з довжи-ною хвилі >0,2 нм - м'якими рентгенівськими променями. Найпоширенішим джерелом рентгенівських променів є рентгенівська трубка. Природ-ними джерелами рентгенівсь-ких променів є Сонце та інші космічні об'єкти. Рентгенівське випромінювання - це електромагнітне іонізуюче випромінювання, яке займає спектральну область між гам-ма і ультрафіолетовим вип-ромінюванням у межах довжин хвиль від 10-5 нм до 100 нм. Рентгенівські промені з довжи-ною хвилі <0,2 нм умовно нази-ваються жорсткими, з довжи-ною хвилі >0,2 нм - м'якими рентгенівськими променями. Найпоширенішим джерелом рентгенівських променів є рентгенівська трубка. Природ-ними джерелами рентгенівсь-ких променів є Сонце та інші космічні об'єкти.

Слайд 21
Описание слайда:
Рентгенівські промені було відкрито в 1895 р. Рентгеном і названі ним Х- променями (цей термін застосовується в багатьох країнах). Протягом 1895—97 Рентген досліджував властивості рентгенівського випромінювання і створив перші рентгенівські трубки. Він виявив, що жорсткі рентгенівські промені проникають через різні матеріали та м'які тканини людського тіла (ця властивість рентгенівських променів швидко знайшла застосування в медицині). Відкриття рентгенівських променів привернуло увагу вчених усього світу, і вже в 1896 було опубліковано понад 1000 робіт з досліджень і застосувань рентгенівських променів.

Слайд 22
Описание слайда:

Слайд 23
Описание слайда:

Слайд 24
Описание слайда:
Гальмівне випромінювання

Слайд 25
Описание слайда:
Характеристичне випромінювання

Слайд 26
Описание слайда:
Схема виникнення характеристичних рентгенівських спектрів K-, L-, M-,…електронні оболонки Закон Мозлі - це закон, що зв'язує частоту спектральних ліній характеристичного рентгенівського випромінювання хімічного елемента з його порядковим номером. Експериментально встановлений Мозлі в 1913. Закон Мозлі: корінь квадратний із частоти спектральної лінії характеристичного випромінювання елемента є лінійною функцією його порядкового номера Z:

Слайд 27
Описание слайда:
Закон Мозлі Згідно з цим законом, частоти лінії можна визначити з формул

Слайд 28
Описание слайда:
МОЗЛІ, ГЕНРІ ГВІН ДЖЕФРІС Англійський фізик. Навчався в Ітоні та Трініті - коледжі Оксфордського університету. У 1910 –1914 працював у лабораторії Резерфорда в Манчестерському, а потім в Оксфордському університетах. У 1913 встановив залежність між частотою спектральних ліній характеристичного рентгенівського випромінювання та атомним номером елемента.

Слайд 29
Описание слайда:
Застосування рентгенівських променів

Слайд 30
Описание слайда:
Слово "лазер" складене з початкових букв в англійському словосполученні Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, що українською означає: посилення світла за допомогою змушеного випромінювання. Коротка історія створення лазера: Слово "лазер" складене з початкових букв в англійському словосполученні Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, що українською означає: посилення світла за допомогою змушеного випромінювання. Коротка історія створення лазера: 1917 р.- Ейнштейн вводить поняття “змушене випромінювання” 1939 р. – Фабрикант вказав на можливість використання змушеного випромінювання для підсилення електромагнітного випромінювання при його проходженні через речовину. 1952 р. - радянські фізики Басов і Прохоров (Таунс – США) зробили висновок про принципову можливість створення підсилювача випромінювання у СВЧ діапазоні. 1960 р. - Т. Мейман створив перший у світі рубіновий лазер

Слайд 31
Описание слайда:
Мейман Теодор

Слайд 32
Описание слайда:
Академік БАСОВ Басов Микола Геннадійович – відомий радянський фізик віце – голова виконавчої ради Всесвітньої федерації наукових робітників, лауреат Нобелівської премії з фізики (разом с Прохоровим та Таунсом) за розробку принципу дії лазера і мазера.

Слайд 33
Описание слайда:
Академік Прохоров

Слайд 34
Описание слайда:
Чарлз Таунс

Слайд 35
Описание слайда:

Слайд 36
Описание слайда:

Слайд 37
Описание слайда:

Слайд 38
Описание слайда:
Як довів Ейнштейн у стані термодинамічної рівноваги вірогідності поглинання і змушеного випромінювання однакові. Як довів Ейнштейн у стані термодинамічної рівноваги вірогідності поглинання і змушеного випромінювання однакові. Однак середовище може перебувати в нерівноважному стані, у якому реалізується інверсна населеність рівнів, тобто.

Слайд 39
Описание слайда:

Слайд 40
Описание слайда:
1 – активне середовище; 1 – активне середовище; 2 – система накачування; 3 – випромінювання; 4 - резонатор

Слайд 41
Описание слайда:

Слайд 42
Описание слайда:
Рубіновий лазер

Слайд 43
Описание слайда:

Слайд 44
Описание слайда:

Слайд 45
Описание слайда:
1) Висока ступінь монохроматичності. 1) Висока ступінь монохроматичності. На практиці в спеціальних умовах вдається добитися, щоб відносна ширина спектральної лінії лазерного випромінювання в 107 - 108 разів була меншою за ширину найвужчих ліній спонтанного випромінювання, які спостерігаються в природі. 2) Когерентність. 3) Вузька спрямованість. В лазері вдається одержати розбіжність променя меншою 10-4 радіани, тобто на рівні кутових секунд. 4) Висока густина потужності.

Слайд 46
Описание слайда:


Скачать презентацию на тему Структура енергетичних рівнів молекул можно ниже:

Похожие презентации