Интерпретация резонансов формы в сечении захвата низкоэнергетичных электронов многоатомными молекулами

• Автор: Нафикова, Екатерина Петровна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ПРОЦЕССЫ

РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

НА МОЛЕКУЛАХ

1-1. Резонансный захват электронов многоатомными молекулами

1-2. Экспериментальные методы исследования молекул

1-3. Некоторые теоретические методы исследования взаимодействия

электронов с молекулами

1-4. Анализ процессов диссоциации, температурные зависимости в

сечении диссоциативного захвата электронов

1-5. Модель объединенного атома

Глава II. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ

ПОТЕНЦИАЛА ПРИТЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНА К
МОЛЕКУЛЕ
Н-1. Предпосылки создания модели
П-2. Обоснование и выбор параметров модели
Глава III.ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАСС-СПЕКТРОВ
НЕКОТОРЫХ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИ ОБЪЕДИНЕННОГО АНИОНА ДЛЯ РАСЧЕТОВ
ВРЕМЕН ЖИЗНИ РЕЗОНАНСОВ ФОРМЫ
Ш-1. Описание эксперимента
Ш-2. Молекула парабензохинона
Ш-З. Интерпретация масс-спектров молекул ряда антрахинонов
Ш-4. Интерпретация резонансов для некоторых молекул
бензотиадиазолов
Ш-5. Случай флуктуационного распада молекулярного ОИ на примере
молекулы парахлорнитробензола (п-С1С6Н4М02)
Глава IV.КРИТЕРИИ АДЕКВАТНОСТИ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ МОДЕЛИ В СРАВНЕНИИ С ЛИТЕРАТУРНЫМИ ДАННЫМИ И ГРАНИЦЫ
ЕЕ ПРИМЕНИМОСТИ
Заключение
ЛИТЕРАТУРА
Актуальность темы. Масс-спектрометрия решает задачи, связанные с исследованием состава, строения, термодинамических и других свойств веществ. Различные подходы и методы решения этих задач в настоящее время отличаются большим разнообразием [1-19] и широко используются как в химии, так и в физике. Одной из разновидностей этого метода является масс-спектрометрия отрицательных ионов резонансного захвата электронов (МСОИ РЗЭ), созданная и развитая в России профессором В.И. Хвостенко [20]. Возможности МСОИ РЗЭ необычайно широки, а ее использование в сочетании с другими экспериментальными методами (фотоэлектронная спектроскопия [21], УФ-спектроскопия поглощения [22], спектроскопия проходящих электронов (СПЭ) [23]) делают этот метод одним из самых перспективных методов исследования молекул. Результаты, получаемые МСОИ РЗЭ, находят применение в химической и молекулярной физике, физической и металлоорганической химии, биофизике и экологии.
Процесс интерпретации масс-спектров РЗЭ представляет собой заключительный этап обработки масс-спектрометрической информации [24], результатом чего являются конкретные сведения об изучаемых объектах или процессах. Трудности, обычно возникающие при этом, раньше бьши связаны в основном с большим объемом вычислений. В настоящее время они в большей степени связаны с тем, что могут отсутствовать развитые теоретические представления о связи интересующих свойств изучаемых веществ с экспериментально изучаемыми величинами.
Анализ литературы последнего десятилетия однозначно показывает, что приоритетом экспериментальных и теоретических исследований, связанных с задачами рассеяния, являются процессы, характеризующиеся энергиями от десятков эВ и выше, для атомов и многоатомных молекул, либо низкоэнергетические взаимодействия (0-15 эВ) электронов, но также для атомов и преимущественно 2-х - 5-ти атомных молекул. При рассмотрении атомов и двухатомПринципиальным отличием предлагаемого подхода от использованного ранее [87] является то, что сферическая потенциальная яма рассматривается не как формальная математическая модель, а интерпретируется в духе приближения объединенного атома [78].
П-2. Обоснование и выбор параметров модели
Согласно модели ОА, уровни энергии, возникающие в сферически-симметричной потенциальной яме глубины и и радиуса 7? должны быть сопоставимы (коррелировать) с молекулярными орбиталями (МО) моделируемой молекулы. Моделируемая молекула представляется в виде объединенного атома — псевдоатома с ядром, заряд которого равен сумме зарядов ядер атомов, составляющих эту молекулу.
Первое, что потребовалось определить - это радиус потенциальной ямы, моделирующей молекулу-мишень. Очевидно, что захваченный электрон занимает одну из вакантных молекулярных орбиталей (ВМО) и, следовательно, оказывается пространственно локализованным в объеме, сравнимом с объемом самой молекулы. Поэтому вполне логично выбрать радиус ямы таким, чтобы он определялся объемом моделируемой молекулы.
Пространственные размеры отрицательного иона несколько превосходят размеры молекулы-мишени. Параметры отрицательных ионов часто интересны с точки зрения их использования в ряде расчетов, например как в работе [99] для описания волновой функции захватываемого электрона в отрицательном ионе. Для того чтобы учесть изменение объема в рамках используемой модели, вводится понятие объединенного аниона [100], которое сводится к следующему. Из литературных данных [101,102] известны атомные и соответствующие им ионные радиусы атомов галогенов, см. таблицу II, рисунок П-З.