Поляризация молекулы воды, закрепленной на поверхности диэлектрика

• Автор: Еремина, Наталья Валерьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1. Поляризационные процессы в воде
1.1. Диэлектрики. Виды поляризации
1.1.1. Дипольная поляризация в полярных диэлектриках
1.1.2. Электронная поляризация в полярных диэлектриках
1.1.3. Ионная поляризация
1.1.4. Микро- и макро-подход в поляризационных процессах
1.2. Модели поляризации молекул воды
1.2.1. Класс ическая модель
1.2.2. Модификационная модель поляризации молекулы воды
1.2.3 Системная модель поляризации молекулы воды
1.3. Молекулярные параметры
1.3.1. Молекулярные колебания
1.3.2.Электрические свойства
1.3.3. Энергия образования молекул
1.4. Модели молекулы воды
1.4.1. Водородная связь
1.4.2. Ассоциаты в воде
1.5. Резонансные методы исследования вещества
1.5.1. Радиоспектроскопия и динамика молекул воды
1.6. Связанная вода
1.7. Определение разрядных характеристик изоляторов

1.8. Модели математического и физического маятников
1.9. Выводы по главе
Г лава 2. Движение молекулы воды, закрепленной на поверхности
твердого тела иод действием электрического поля
2.1. Общие теоретические представления
2.2. Упругая дипольная поляризация
2.2.1. Закрепление молекулы воды на поверхности твердого тела
атомом кислорода
2.2.2. Упругая дипольная поляризация в области слабых полей
2.2.3. Определение собственной частоты колебаний молекулы воды
2.2.4. Вычисление момента инерции молекулы воды, закрепленной па поверхности диэлектрика атомом кислорода
2.2.5. Зависимость поляризуемости от частоты в области слабых полей
2.2.6. Частотный анализ в области упругой поляризации
2.3. Общее решение задачи о колебаниях диполя в электрическом поле
(область сильных полей)
2.4. Упругая ионная поляризация
2.5. Упругая электронная поляризация
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Расчет диэлектрической проницаемости воды для упругих
видов поляризации
3.1. Расчет диэлектрической проницаемости воды для упругой
электронной поляризации в области УФ-частот

3.2. Расчет диэлектрической проницаемости воды для упругой
ионной поляризации в области ИК-спектра
3.3. Расчет диэлектрической проницаемости воды для упругой
дипольной поляризации
3.4. Закрепление молекулы воды на поверхности твердого тела
атомами водорода
3.4.1. Вычисление момента инерции молекулы воды, закрепленной на поверхности диэлектрика атомами водорода
3.4.2. Расчет диэлектрической проницаемости воды для упругой дипольной поляризации при закреплении на поверхности диэлектрика атомами водорода
3.5. Выводы по главе
Заключение
Список литературы

диапазоне от 3-1012Гц до 120-1012Гц. Их исследование составляет существенную долю знаний о молекулярном строении и связанном состоянии воды.
Наиболее низкими частотами в молекулах воды характеризуются колебания ядерных спинов. Протон обладает механическим, или спиновым моментом и магнитным моментом, создающим магнитное поле вокруг протона. Величина этого поля в точке расположения второго протона достигает 10Э. Ядро кислорода ни механического, ни магнитного момента не имеет. У такой двухспиновой системы существуют два состояния: основное, когда два спина антипараллельны, и возбужденное, когда они параллельны. Переходам между двумя состояниями в молекуле воды отвечает частота всего 4-104Гц.
Другая фундаментальная, предельно низкая частота в спектре воды связана с наличием тяжелого изотопа водорода - дейтерия. Переходам между двумя состояниями ориентации несферического ядра тяжелого изотопа водорода в молекуле воды соответствует поглощение (или излучение) электромагнитных волн с частотой 1,6 105 Гц.
Наличие двух наиболее низких фундаментальных частот в спектре воды имеет огромную ценность и является носителем уникальной информации о структуре и фазовом состоянии связанной воды [55].
Прямые измерения поглощения радиоизлучения на частотах порядка 1 (У -1 (Д Лг/ возможны, но связаны со значительными техническими трудностями из-за невысокой чувствительности аппаратуры в данном диапазоне. Поэтому для практического использования наиболее удобны методы магнитного резонанса [55]. Образец помещают в сильное магнитное поле (напряженностью порядка 10 кЭ), благодаря чему полная энергия ядерного момента взаимодействия с сильным внешним магнитным полем повышается по сравнению с диполь-дипольными и квадрупольными взаимодействиями в десятки тысяч раз, а частота - до сотен мегагерц