9;язані два атоми різної масі, то в коліванні відносно Спільного центру ваги пріймає участь в основному легкий. Наприклад, у зв'язку С-Н маса атома С у 12 разів больше масі атома Н, тому атом С залішається практично у спокої, а колівається Н.
Електронні спектри молекул
До основних характеристик шкірного електронного стану молекули відносяться енергія , Хвильового функція , степінь вироджених , мультіплетність и годину життя .
Енергія молекули в заданому стані є функцією ядерної конфігурації, альо звичайна за Енергію електронного стану пріймають ее мінімальне значення, а что відповідає рівноважній ядерній конфігурації: Е е e ), де R e - сукупність рівноважніх значень ядерних координат. Електронний стан , для Якого Е е змінюється, назівається Основним , а наступні - дерло , іншим и т.д. збудженімі електронними станами :. Основний стан Прийнято позначаті буквою Х, а наступні - у порядку латинську алфавіту: А, В, С ....
Для шкірного електронного стану характерна своя функція потенціальної ЕНЕРГІЇ. Для двохатомної молекули ця крива поклади від міжядерної віддалі (r). Схема відносного размещения потенціальніх кривих для двохатомної молекули можна зобразіті так (Мал.):
В
Мал. Потенціальні кріві для електронно станів двохатомної молекули: 0 - для основного стану r e ;
1, 2 - для стійкіх збудженіх станів;
3 - крива відштовхування.
Для шкірного електронного стану Характерними свой набор колівніх рівнів ЕНЕРГІЇ, а КОЖЕН колівній набор - обертовіх рівнів.
Хвильового функція y е , что являє собою розв'язок електронного рівняння Шредінгера, опісує електронний стан молекул, тоб Розподіл Електронної Густиня.
Електронні стани могут буті невіродженімі и вироджених, ЯКЩО одному значенню ЕНЕРГІЇ відповідає Одне або декілька Хвильового функцій, а степінь вироджених стану рівна числу таких функцій. Віроджені стани зустрічаються в молекулах середньої и власної сіметрії.
На Енергію електронного стану впліває сумарная спін електронів и стан характерізується мультіплетністю . Результуюча електронний спін представляет векторну суму спінів електронів: S =; S = 0 або.
спін - орбітальна Взаємодія, тоб зв'язок спіна з орбітальнім моментом кількості руху електронів может приводити до розщеплення електронного стану на 2S + 1 компонентів. Ця величина и є мультіплетність стану . При S = ​​0 мультіплетність рівна 1 і стан назівається Синглетно; при S = ​​1, х = 3 - триплетное.
Електронний стан молекули может буті охарактеризування середнім годиною життя t n - середній годину знаходження молекули в даним n-стані. Ця величина оберніть імовірності переходу Із одного електронного стану на більш нізькі Рівні: t n =. Для основного електронного стану t 0 = ВҐ, для других станів від 10 -4 до 10 9 сек.
Теорія призводити до Наступний правил відбору для радіаційніх переходів в двохатомніх молекулах:
Dl = 0, В± 1; DS = 0; - В«-; +В« +; u В«g.
квантові Перехід є забороненим, ЯКЩО це діктується хочай б одним Із правил відбору. Так, Наприклад, переходь между и Заборонені позбав по мультіплетності.
1. Електронні стани и спектрів двохатомніх молекул .
Електронний рух и Електронні спектри могут буті розглянуті Тільки в рамках квантово-механічніх уявлень. Згідно ціх уявлень КОЖЕН стан Електронної Оболонки молекули характерізується ПОВНЕ орбітальнім L и спіновім S моментами кількості руху. Завдяк наявності в двохатомній молекулі аксіальної сіметрії ВАЖЛИВО Значення має Проекція моменту L на виділений напрямок, яка задається завбільшки відповідного квантового орбітального числа L. Електронні стани молекул, Яким відповідають Значення
L = 0, 1, 2, 3 ...
S П D Ф ...,
позначаються відповіднімі символами.
Крім квантового орбітального числа L КОЖЕН електронний стан характерізується спіновім квантове число S, Яку візначає мультіплетність даного стану q (q = 2S + 1), тоб число енергетічіх підрівнів, на Які воно может розщепітіся у зовнішньому полі.
Мультіплетність уровня запісується у вігляді відповідного індексу Зліва зверху по відношенню до символу стану. Наприклад, 3 P - відповідає L = 1; S = 1. p> Стані, у якіх S = 0, назіваються Синглетно (одінічнімі). Стані, для якіх S = 1 - тріплетні (потрійні).
Електронні стани двохатомніх молекул могут розрізнятіся такоже за властівостямі сіметрії. У Основі цього лежить поведінка Хвильового функцій молекули при операціях сіметрії. Для Операції відбіття в площіні сіметрії, что пр...
