|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Шпольского эфеект |
 | |
Анимация
Описание
Шпольского эффект - возникновение квазилинейчатых электронно-колебательных спектров сложных органических соединений, растворенных в специально подобранных растворителях при низких температурах.
В обычных условиях спектры сложных органических соединений представляют собой сплошные широкие полосы, извлечь информацию о строении молекул и их составе из этих спектров трудно или невозможно. Шпольского эффект, позволяющий регистрировать спектры, состоящие из узких спектральных линий, дает возможность изучить эти важные объекты. Для наблюдения Шпольского эффекта специально подбирают химически нейтральный по отношению к изучаемым молекулам растворитель; кроме того, растворитель должен быть оптически прозрачным в области поглощения и испускания внедренных молекул (такими свойствами обладает, например, жидкий н-парафин). Исследуемое вещество растворяют в нем в малых концентрациях (10-5-10-7 г/см3), затем раствор охлаждают до температуры ниже точки кристаллизации растворителя (в случае н-парафина - до 196 0С или ниже). В этих условиях исследуемые молекулы изолированы друг от друга и жестко закреплены в растворителе. Вследствие этого их электронно-колебательные спектры испускания и поглощения состоят не из широких полос, как в обычных условиях, а из серий узких спектральных линий, напоминают атомные спектры (их называют квазилинейчатыми спектрами) и обладают ярко выраженной индивидуальностью.
Типичные спектры поглощения и флуоресценции в присутствии эффекта Шпольского представлены на рис. 1.
Спектры поглощения (слева) и флуоресценции антрацена в н-гексане при температуре 4К (фотоэлектрическая регистрация)
Рис. 1
Ключевые слова
Разделы наук
Атомная физика, излучение и поглощение энергии атомами и молекуламиИзлучение и детектирование света
Жидкости
Применение эффекта
Эффект Шпольского широко используется при идентификации молекул сложных органических соединений в различных смесях.
Квазилинейчатые спектры имеют хорошо развитую колебательную структуру, что позволяет определить частоты колебаний молекул не только в основном, но и в возбужденных состояниях. С их помощью исследуют структуру индивидуальных сложных органических соединений, физические и химические свойства свободных сложных органических радикалов; процессы фотохимии органических соединений; изучают жизненно важные соединения (хлорофилл и его аналоги - порфирины), канцерогенные соединения, индивидуальные органические соединения земной коры с целью изучения образования в ней углеводородов и разработки новых методов поиска месторождений нефти и других полезных ископаемых. Спектральный анализ смесей на основе эффекта Шпольского позволяет определять одновременно несколько индивидуальных соединений в смеси и обладает абсолютной чувствительностью до ~10-11 г. Шпольского эффект является аналогом Мессбауэра эффекта.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Схема технической реализации представлена на рис. 2.
Исследование молекулярной структуры сложного органического соединения в проходящем свете
Рис. 2
Обозначение:
1 - исследуемое вещество А с растворителем В;
2 - источник оптического излучения;
3 - поток оптического излучения со сплошным спектром;
4 - поток излучения с квазилинейчатым спектром;
5 - спектрограф.
Излучение источника непрерывного спектра, проходя через исследуемый образец раствора в криостате, попадает в спектрограф. При понижении температуры и замерзании растворителя спектр поглощения приобретает квазилинейчатый характер.
Литература
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460.
2. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.- С.20, 231, 460.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |