программа учебной дисциплины

Колебательно-вращательные спектры многоатомных молекул

Тонков Михаил Васильевич,

доктор ф.-м.н., профессор.

Эта программа также доступна в rtf формате.
См. также вопросы к экзамену по этому курсу.

Аннотация

Рассмотрены вращательные и колебательно-вращательные спектры инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния газов при низком давлении в пренебрежении эффектами уширения и сдвигов линий. Для линейных молекул и волчков различных типов изучаются эффекты, обусловленные колебательно-вращательными, в частности, кориолисовыми взаимодействиями.

Введение.

• Поглощение и комбинационное рассеяние. Типы молекул и точечные группы.

Линейные молекулы.

• Вращательные состояния, симметрия и спиновая статистика. Колебательный момент. Кориолисово взаимодействие. l-удвоение.
• Инфракрасный спектр. Правила отбора и матричные элементы для вращательных переходов. Интенсивности линий. Параллельные и перпендикулярные полосы. Структура полос горячих переходов. Анализ вращательной структуры.
• Спектр комбинационного рассеяния. Правила отбора в поляризованном и деполяризованном рассеянии. Типы линий.

Молекулы типа симметричного волчка.

• Кориолисово взаимодействие компонент вырожденных колебаний и разных колебаний. Вращательные состояния, симметрия и спиновая статистика.
• Инфракрасный спектр. Факторы Хенля-Лондона. Параллельные и перпендикулярные полосы. Чередование интенсивностей. Инверсионное удвоение и инверсионный, вращательный и колебательно-вращательный спектры NH₃.
• Спектр комбинационного рассеяния. Правила отбора. Вырожденные и невырожденные комбинационные полосы

Молекулы типа сферического волчка.

• Вращательные состояния, симметрия и спиновая статистика. Кориолисово взаимодействие и тетраэдрические расщепления.
• Инфракрасный спектр. Правила отбора для полос F₂←A₁. Появление запрещенных полос.
• Спектр комбинационного рассеяния. Правила отбора. Полосы типа A₁←A₁, E←A₁, F₂←A₁.

Молекулы типа асимметричного волчка.

• Вращательные состояния, симметрия и спиновая статистика.
• Правила отбора для вращательных переходов в поглощении и комбинационном рассеянии. Вращательные спектры.
• Инфракрасный спектр. Колебательно-вращательные полосы типа A, B, C.

Литература

Основная
1. Г. Герцберг. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. ИЛ, Москва, 1949.

Дополнительная
1. D. Papousek and M.R. Aliev. Molecular vibrational-rotational spectra. Elseviеr, NY 1982.