Исследование спектров высокого разрешения молекул типа симметричного волчка на примерер арсина и фосфина

• Автор: Юхник, Юлия Борисовна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1. Некоторые методы теоретического исследования спектров
молекул
1.1. Гамильтониан многоатомной молекулы
1.2. Операторная теория возмущений
1.3. Эффективный гамильтониан при наличии резонансных взаимодействий
1.4. Элементы теории изотопозамещения
2. Спектры высокого разрешения молекул типа симметричного волчка
ХУ3 симметрии С3у
2.1. Характерные особенности молекул типа ХУ3 симметрии С3у
2.2. Исследование колебательно-вращательных полос 2У| и У) + у3 молекулы РЭ3
2.3. Молекула РИ3: предсказание спектроскопических параметров в модели локальных мод
2.4.Анализ колебательно-вращательных полос V] и у3 молекулы Аз03
2.5. Анализ колебательно-вращательных спектров взаимодействующих состояний VI, у3, 2у2, 2у4(А0, 2у4(Е) и у2 + у4 молекулы АэНз
3. Определение структурных параметров и потенциальной функции
молекулы АвНз на основе экспериментальных данных
3.1. Определение равновесной структуры молекулы арсина
3.2. Определение равновесных координат ядер и констант форм колебаний молекулы АбНз
3.3. Определение квадратичных силовых параметров, колебательных параметров ангармоничности и резонансных параметров молекул АзН3 и Аз03
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Спектроскопия является основным источником количественной информации о квантово-механических характеристиках объектов микромира. В частности, методы молекулярной спектроскопии дают возможность изучить структуру и внутреннюю динамику молекул. В последнее время в связи с развитием и внедрением в технику эксперимента лазерных и Фурье-спектрометров увеличился поток новой высокоточной спектроскопической информации, что позволяет в свою очередь более детально изучать физические процессы, происходящие в молекуле. По этим причинам спектроскопическая информация широко применяется для решения задач астрофизики, атмосферной оптики, физики полупроводников и ряда других, как научных, так и технических проблем. Исследование спектров имеет большое значение и для химиков, занимающихся вопросами изучения структуры молекул, природы химической связи, кинетики химических реакций и т.д.
Таким образом, возникает ряд проблем и вопросов, связанных с анализом спектров молекул, таких как их интерпретация, определение фундаментальных характеристик молекул и др.
Известно [1], что первым шагом в процессе получения исчерпывающей информации о той или иной молекуле является необходимость уметь решать стационарное уравнение Шредингера. К сожалению, в настоящее время решить полное электронно-ядерное уравнение Шредингера для многоатомной молекулы не представляется возможным. Поэтому обычно используется приближение Борна-Оппенгеймера. А именно, в силу того, что электроны движутся намного быстрее ядер, вначале решается уравнение Шредингера для электронов при неподвижных ядрах, затем решается уравнение Шредингера, описывающее движение ядер в поле, создаваемом электронами. При этом, в такой постановке, задача корректного количественного описания квантовых свойств молекул может быть успешно

обсуждаются критерии и возможности использования приближения локальных мод применительно к этой молекуле.
Следует отметить, что предварительный анализ полос 2У| и У| + у3, как изолированных, позволяет получить весьма хорошее значение среднеквадратичного отклонения (г/да), для исследуемых совокупностей колебательно-вращательных энергий. Однако сами значения найденных из решения обратной спектроскопической задачи параметров не могут быть названы корректными с физической точки зрения. Такая ситуация обычно возникает в результате возмущений колебательно-вращательных состояний сильным резонансным взаимодействием. В нашем случае, колебательновращательная структура состояний (2000, А1) и (1010, Е) возмущена колебательно-вращательными уровнями, относящимися к состояниям (0020, А]) и (0020, Е). Однако ни одного перехода в полосах 2у3(А)) и 2у3(Е) не было нами определено вследствие слабой интенсивности линий. А слабая интенсивность ПОЛОС 2у3(А], Е) ПО сравнению с интенсивностями ПОЛОС 2У| и У| + у3 является одним из признаков того, что молекула удовлетворяет модели локальных мод.
Для поиска дополнительных критериев разумности применения модели локальных мод к молекуле РЭ3 мы предположили, что модель действительно применима и провели расчеты центров полос по формулам из работы [66], в которой данная модель тщательно исследовалась. Для пирамидальных молекул типа ХУ3 соответствующие формулы из [66] имеют следующий вид:
V | = со + 2 А + 2х, у3 = со - 22 + 2х,
2(0 + 4 А. + 14х/3- Е Я.= 2л/2х/3

(2.3.1)
(2.3.2)
(2.3.3)