Основы молекулярной спектроскопии, Пентин Ю.А., Курамшина Г.М., 2008

Основы молекулярной спектроскопии, Пентин Ю.А., Курамшина Г.М., 2008.

   В учебном пособии, написанном преподавателями кафедры физической химии химического факультета МГУ, изложены теоретические основы важнейших спектроскопических методов исследования строения молекул: ИК, УФ, КР, ЯМР, ЯКР, ЭПР, ФЭС и др. Обсуждаются природа взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, теория групп и современные вычислительные возможности квантовой химии. Рассмотрены возможности и ограничения каждого метода, показаны схемы интерпретации спектров, приведены необходимые сведения о приборах и методиках эксперимента. Книга хорошо иллюстрирована, содержит упражнения и список дополнительной литературы.
Для студентов химических и других естественнонаучных факультетов и вузов, а также для специалистов, которым применение спектральных методов необходимо в практической деятельности.




Принципиальная схема спектрального прибора.
Спектрометр предназначен для анализа входящего в него излучения с целью построения спектра, т. е. разложения электромагнитного излучения на его монохроматические составляющие. Спектральные приборы являются важным инструментом для исследования микромира, строения атомов и молекул. Наиболее важная область применения спектральных приборов — их использование для анализа спектрального состава излучения, когда по спектрам излучения, поглощения, отражения и рассеяния определяется состав и строение исследуемого вещества, решаются качественные и количественные задачи, определяются различные физико-химические характеристики.

Как было показано в разд. 1.2.2, изменение энергетического состояния молекулы сопровождается излучением или поглощением квантов света. Энергия кванта    определяет положение спектральной линии на шкале электромагнитных колебаний, а число квантов — ее интенсивность. Таким образом, изучая с помощью спектральных приборов положения и интенсивности спектральных линий, можно получить информацию о энергетических состояниях молекул и решать различные физико-химические задачи.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Глава 1. Излучение и происхождение спектров.
1.1. Виды излучения и его характеристики.
1.2. Классический и квантовомеханический подходы к объяснению спектров.
1.2.1. Принципы классической теории испускания, поглощения и рассеяния излучения.
1.2.2. Квантовомеханические основы происхождения спектров.
1.3. Принципиальная схема спектрального прибора.
1.4. Фурье-спектроскопия.
1.5. Вынужденное излучение. Лазеры.
Глава 2. Симметрия молекул и основы теории групп.
2.1. Общие замечания.
2.2. Элементы и операции симметрии.
2.3. Точечные группы симметрии.
2.4. Некоторые общие положения теории групп.
2.4.1. Определение группы.
2.4.2. Представления групп и характеры представлений.
2.4.3. Прямое произведение представлений.
2.5. Электрические дипольные моменты, поляризуемость и симметрия молекул.
Упражнения.
Глава 3. Квантовомеханическая модель молекулы.
3.1. Операторы, свойства операторов.
3.2. Волновая функция.
3.3. Операторы квантовой механики молекул.
3.4. Уравнение Шрёдингера.
3.5. Решение уравнения Шрёдингера для атома водорода (задача о частице в сферическом ящике).
3.6. Уравнение Шрёдингера для молекулы.
3.7. Приближение Борна—Оппенгеймера.
3.8. Колебания молекул.
3.9. Симметрия гамильтониана.
Упражнения.
Глава 4. Вычислительные методы молекулярной спектроскопии.
4.1. Введение.
4.2. Неэмпирические методы.
4.2.1. Метод Хартри—Фока.
4.2.2. Базисные наборы функций.
4.2.3. Учет электронной корреляции.
4.2.4. Практические квантовомеханические расчеты.
4.3. Полуэмпирические методы.
4.4. Эмпирические методы.
Упражнения.
Глава 5. Микроволновая спектроскопия.
5.1. Введение.
5.2. Вращение и вращательная энергия двухатомных молекул.
5.2.1. Классическая модель.
5.2.2. Квантовомеханическая модель жесткого ротатора.
5.2.3. МВ-Спектр жесткого ротатора.
5.2.4. Вращательный спектр КР жесткого ротатора.
5.2.5. Заселенность уровней и интенсивность линий.
5.2.6. Определение межъядерного расстояния. Изотопический эффект.
5.2.7. Нежесткий ротатор.
5.3. Вращение многоатомных молекул.
5.3.1. Общее выражение вращательной энергии.
5.3.2. Энергетические термы и спектры волчков разного типа.
5.4. Применения вращательной спектроскопии.
5.4.1. Определение геометрического строения молекул.
5.4.2. Эффект Штарка и его применения в анализе вращательных спектров и для определения дипольных моментов.
5.4.3. Исследование заторможенного внутреннего вращения и инверсии молекул.
5.4.4. Некоторые примеры принципиальных результатов, полученных при исследовании вращательных спектров.
5.5. Техника и методики эксперимента.
Упражнения.
Глава 6. Инфракрасная спектроскопия.
6.1. Введение.
6.2. ИК-Спектры поглощения двухатомных молекул. Правила отбора.
6.3. Колебательно-вращательный ИК-спектр двухатомной молекулы.
6.4. Колебания многоатомных молекул. Правила отбора.
6.5. Вращательная структура ИК-спектров многоатомных молекул.
6.6. Техника эксперимента.
6.7. Применения ИК-спектроскопии.
6.8. Пример анализа структуры молекулы по ИК-спектру поглощения.
Упражнения.
Глава 7. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР).
7.1. Введение. Модель КР.
7.2. Колебательные спектры КР, правила отбора.
7.3. Поляризация в спектрах КР.
7.4. Резонансные спектры КР.
7.5. Техника эксперимента.
7.6. Применения метода КР. Определение структуры молекулы по данным ИК-спектроскопии и спектроскопии КР.
7.7. Пример использования колебательного спектра для решения структурных задач.
7.8. Использование фундаментальных частот для расчета термодинамических функций веществ.
Упражнения.
Глава 8. Спектроскопия в видимой и ультрафиолетовой областях.
8.1. Электронные состояния молекул.
8.2. Электронные переходы.
8.3. Вероятность и правила отбора переходов.
8.4. Возбужденные состояния и спектры люминесценции.
8.5. Применение методов электронной спектроскопии.
8.6. Техника УФ-спектроскопии.
Упражнения.
Глава 9. Фотоэлектронная спектроскопия.
9.1. Введение.
9.2. Физическая модель эмиссии электронов при возбуждении ионизирующим излучением.
9.3. Параметры и структура фотоэлектронных спектров.
9.4. Применение методов фотоэлектронной спектроскопии.
Упражнения.
Глава 10. Методы радиоспектроскопии магнитного резонанса.
10.1. Общее представление о магнитном резонансе.
10.2. Спектроскопия ЯМР.
10.2.1. Принципы и условия ЯМР.
10.2.2. Реализация условий ЯМР.
10.2.3. Химический сдвиг сигналов ЯМР.
10.2.4. Спин-спиновое взаимодействие и мультиплетность сигналов ЯМР.
10.2.5. Применение спектроскопии ЯМР.
10.2.6. Техника и методики спектроскопии ЯМР.
10.3. Спектроскопия ЭПР.
10.3.1. Теоретические основы и условия ЭПР.
10.3.2. Параметры и структура спектров ЭПР.
10.3.3. Применение спектроскопии ЭПР.
10.3.4. Техника и методики спектроскопии ЭПР.
10.4. Множественный магнитный резонанс и поляризация спинов.
10.4.1. Двойной ЯМР (ИНДОР).
10.4.2. Другие методы физической поляризации ядерных и электронных спинов (ЭНДОР и ЭЛДОР).
10.4.3. Химическая поляризация ядер и электронов.
Упражнения.
Глава 11. Спектроскопия ядерного квадрупольного резонанса.
11.1. Теоретические основы метода.
11.1.1. Общие сведения.
11.1.2. Электростатическое взаимодействие квадрупольного ядра с электрическим полем.
11.1.3. Квадрупольные уровни энергии и переходы.
11.1.4. Приближенная интерпретация градиента неоднородного электрического поля на ядре.
11.2. Спектры ЯКР и их приложения.
11.2.1. Частота, интенсивность, ширина и мультиплетность сигнала.
11.2.2. Использование спектров ЯКР при решении структурных задач.
11.3. Техника эксперимента и методические особенности.
Упражнения.
Глава 12. Мёссбауэровская спектроскопия.
12.1. Общая характеристика и основы теории метода.
12.2. Условия, необходимые для наблюдения эффекта Мёссбауэра.
12.3. Важные особенности и параметры мёссбауэровских спектров.
12.3.1. Влияние окружения и его учет.
12.3.2. Изомерный (химический) сдвиг.
12.3.3. Квадрупольное расщепление.
12.3.4. Сверхтонкая структура магнитных взаимодействий.
12.4. Применение метода ЯГР в химии.
12.4.1. Эмпирические корреляции и структурные исследования.
12.4.2. Динамические эффекты.
12.5. Техника и особенности эксперимента.
Упражнения.
Приложение 1. Физические постоянные и некоторые переводные коэффициенты.
Приложение 2. Таблицы характеров некоторых точечных групп.
Основные принятые обозначения.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы молекулярной спектроскопии, Пентин Ю.А., Курамшина Г.М., 2008 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по химии :: химия :: Пентин :: Курамшина :: спектроскопия