69. Комбинационное рассеяние света

При прохождении света через прозрачные (тв, жидкие тела или газы ) на выходе кроме оси линии падения света ν. Обнар. таких несколько спутников (дополнительных линий) с частотами

ν₀– ν_iи ν₀+ ν_i

ν0

ν₀

Линии, у которых частота меньше падающего (ν₀– ν_i) – стоксовые линии наз. «красные» спутники.

ν₀+ ν_i – антистоксовые линии “фиолетовые” спутники.

Простейшие объяснения комбинации рассеяния: если молекула, поглащающая падающий квант света переходит из основного состояния в возбуждённое, а затем возвращается не в основное состояние, то при этом возникает стоксовая линия излучения с частотой меньше падающей.

V_c hv₀=hv_c+⌂E_m

v_c =v₀+(⌂E_m )/h

Е₂

Е₁

Если молекула находилась в возбуждённом состоянии и поглотила квант падающего света, перешла на более высокий уровень, то затем она может вернуться в основное состояние, с тспусканием квантом с частотой больше ν₀.

E n hv_ac=hv₀+⌂E_m

v_ac v_ca =v₀+(⌂E_m )/h

Е₁

Если вещество через которое пропускают свет находится при невысоких температурах, то наибольшая заселённость молекул находиться на первом энергетическом уровне. При этом спектральный комбинацией рассеяния будут преобладать стоксовые линии. Если вещество было сильно нагрето, то заселённость молекулами высоких уровней была велика, но при этом интенсивность антистоксовых линий будет больше, чем в первом случае, то есть с увеличением температуры будут увеличиватся антистоксовые линии. Поскогльку молекулы имеют много колебательных и вращательных уровней, то число спутниковых комбинаций рассеяния велика. По спектральным комбинациям рассеяния можно изучать энергетические уровни молекул, а также строение электрических оболочек.

70. Физика твёрдого тела. Строение твёрдых тел. Физические типы кристаллических решёток.

Твёрдое тело сохраняет свою форму и объём в отличии от жидкости, которая сохраняет только объём, а газы заполняют любой предоставленный им объём и его форму. Твёрдые тела бывают кристаллические и аморфные. Строго говоря аморфные тела можно назвать очень вязкими переохлажденными жидкостями (стекло, битум, смола и т.д.) Аморфные тела изотропны, т.е. их свойства по всем направлениям одинаковы. Кристаллы анизотропны, т.е. свойства зависят от направления. Это объясняется тем, что молекулы в кристаллических телах образуют т.н. кристаллическую решётку, располагаясь в её узлах. Кристалл представляет собой повторение одинаковых элементов этой решётки. Если правильно соблюдена геометрия в пределах большого объёма твердого тела, то его называют монокристаллом. Чаще всего твёрдое тело состоит из маленьких сросшихся хаотически расположенных по отношению друг к другу кристалликов его называют поликристаллом. Поликристаллы изотропны, а монокристаллы анизотропны.

Типы кристаллических решёток:

В зависимости от того, что находится в узлах кристаллической решётки, различают 4 типа кристаллических решёток:

1. ионная;

2. атомная;

3. молекулярная;

4. металлическая.

1. Ионная – в узлах решётки находятся не молекулы вещества, а ионы, при чём в соседних узлах – ионы противоположных знаков, связаны между собой так называемой гетерогенной связью (Na⁺ Cl^-).

2. Атомная – (алмаз, углерод, графит) в узлах находятся атомы, при чём электроны каждого атома образуют пары с электронами соседних атомов. В каждой паре электроны с противоположными спинами

3. Молекулярная (вода, углекислый газ в твёрдом состоянии!)

Металлическая. В узлах находятся атомы металла, а вместо электронов обобщаются или коллективизируются свободно перемещаясь по всему металлу образуя облако.