45.Квантово-механическое объяснение структуры атомных и молекулярных спектров.

Атомные Спектры - спектры поглощения и испускания свободных или слабо взаимодействующих атомов, возникающие при излучательных квантовых переходах между их уровнями энергии. А. с. наблюдаются для разреженных газов или паров и для плазмы. А. с. линейчатые, т. е. состоят из отд. спектральных линий, каждая из к-рых соответствует переходу между двумя электронными уровнями энергии атома и и характеризуется значением частоты поглощаемого и испускаемого эл.-магн. излучения; согласно условию частот Бора. Наряду с частотой, спектральная линия характеризуется волновым числом (с - скорость света) и длиной волны . Частоты спектральных линий выражают в с^-1, волновые числа - в см^-1, длины волн - в нм и мкм, а также в ангстремах (A).

46.Дискретность значений энергии вращения, колебаний и электронных переходов в молекулах. Молекулярные спектры поглощения.

Молекулярные Спектры - спектры поглощения, испускания или рассеяния, возникающие при квантовых переходах молекул из одного энергетического состояния в другое. M. с. определяются составом молекулы, её структурой, характером хим. связи и взаимодействием с внеш. полями (и, следовательно, с окружающими её атомами и молекулами). Наиб. характерными получаются M. с. разреженных молекулярных газов, когда отсутствует уширение спектральных линий давлением: такой спектр состоит из узких линий с доплеровской шириной.

В соответствии с тремя системами уровней энергии в молекуле - электронной, колебательной и вращательной M. с. состоят из совокупности электронных, колебат. и вращат. спектров и лежат в широком диапазоне эл.-магн. волн - от радиочастот до рентг. области спектра. Частоты переходов между вращат. уровнями энергии обычно попадают в микроволновую область (в шкале волновых чисел 0,03-30 см-1), частоты переходов между колебат. уровнями -в ИК-обла-сть (400-10 000 см-1), а частоты переходов между электронными уровнями - в видимую и УФ-области спектра.

47. Люминесценция, ее виды. Фотолюминесценция. Закон Стокса. Хемилюминесценция.

Люминесценция - свечение некоторых веществ, не связанное с их нагреванием до «степени накаливания» («холодное» свечение).

Люминофор— вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение (люминесцировать).

По способу сообщения энергии:

Фотолюминесценция- под действием светового излучения при УФ (дорожные знаки)

Рентгенолюминесценция- свечение под действием рентгеновского или излучения

Радиолюм.- под действием излучений радиоактивных препаратов

Катодолюм. – под действием пучком электронов, при протекании эл. тока через газ

Термолюм.- при слабом нагревании некоторых веществ

Электролюм.- свечение в сильном постоянном или переменном эл. Поле

Хемолюм.- за счет энергии хим. р-ий

Биолюм.- за счет энергии биохим. р-ий

По длительности свечения люминофоров:

Флуоресценция

Фосфоресценция

Правило Стокса:

Обычно при фотолюминесценции максимум в спектре испускания приходится на частоту ЭМ колебаний, меньшую, чем на частоте максимума в спектре поглощения. Это означает, что излучение при люминесценции и предварительно поглощенный квант, отличаются по энергии.

Фотолюминесценция — люминесценция, возбуждаемая светом.

Простейший случай фотолюминесценции — резонансное излучение. В этом случае, излучение происходит на той же частоте, что и частота падающего света.

При фотолюминесценции молекул и других сложных систем излучение обычно подчиняется правилу Стокса, то есть частота испускаемого света обычно меньше, чем частота падающего. Однако, это правило часто нарушается и наряду со стоксовой наблюдается антистоксова часть спектра, то есть происходит излучение частоты, большей, чем частота возбуждающего света. В ещё более сложных молекулах после поглощения света происходит перераспределение энергии между молекулами, вследствие чего спектр излучения не зависит (или слабо зависит) от возбуждающей частоты.

Энергия возбуждающего излучения может переходить не только в энергию испускаемого излучения, но и в энергию колебательного, вращательного и поступательного движения молекул, то есть в тепловую энергию В результате этого квантовый выход (отношение числа испускаемых квантов к числу возбуждающих квантов) оказывается меньше единицы.