152. Что такое вращательные, вращательно- колебательные, электронно- колебательные спектры молекул.

См.выше

153. Чем различаются оптические спектры молекул и атомов?

Оптические спектры молекул более богаты, чем атомные, что с одной стороны связано с меньшей симметрией системы и с появлением возможности новых форм движения (колебаний и вращений ядер) с другой. Суммарная энергия молекулы складывается из трех существенно различающихся по порядку величины составляющих: энергия электронной оболочки (характерные разности между энергиями стационарных состояний соответствуют оптическому или ультрафиолетовому излучению), энергия колебания ядер (соответствует инфракрасной части спектра) и энергия вращения молекулы как целого (радиочастотный диапозон). В результате вместо характерных для излучения атомов линейчатых спектров молекулы дают полосатые спектры, состоящие из большого числа близкорасположенных линий.

154. Какие существуют виды молекулярных спектров излучения и поглощения?

См.п.151

155. Сформулируйте правила отбора для оптических спектров молекул. В чем отличие спектров симметричных и несимметричных молекул?

изменение квантовых чисел, соответствующих как колебательному, так и вращательному движению, должно быть равно ± 1

При рассмотрении электронных состояний нужно учесть также влияние ядерных спинов. В принципе, это можно было сделать при рассмотрении колебательных спектров, однако в таких спектрах для двухатомных молекул спиновая статистика не проявляется, поскольку она существенна только для симметричных молекул, которые не обладают инфракрасными спектрами.

При рассмотрении электронных спектров для симметричных молекул учесть спиновую статистику ядер необходимо.

156. Что такое комбинационное рассеяние света?

Если на вещество (газ, жидкость, прозрачный кристалл) падает строго монохроматический свет, то в спектре рассеянного света помимо несмещенной спектральной линии обнаруживаются новые линии, частоты которых представляют собой суммы или разности частоты n падающего света и частот ni собственных колебаний (или вращений) молекул рассеивающей среды.

Комбинационное рассеяние света (эффект Рамана) — неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества (твёрдого, жидкого или газообразного), сопровождающееся заметным изменением частоты излучения. В отличие от рэлеевского рассеяния, в случае комбинационного рассеяния света в спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного (возбуждающего) света. Число и расположение появившихся линий определяется молекулярным строением вещества.

157. Чем различаются спонтанные и вынужденные переходы в атомной системе?

Атом, находясь в возбужденном состоянии 2, может через некоторый промежуток времени спонтанно, без каких-либо внешних воздействий, перейти в состояние с низшей энергией (в нашем случае в основное), отдавая избыточную энергию в виде электрома нитного излучения (испуская фотон с энергией hv = E2 – E1). Процесс испускания фотона возбужденным атомом (возбужденной микросистемой) без каких-либо внешних воздействий называется спонтанным (или самопроизвольным) излучешкм (рис. 309, б). Чем больше вероятность спонтанных переходов, тем меньше среднее время жизни атома в возбужденном состоянии. Так как спонтанные переходы взаимно не связаны, то спонтанное излучение некогерентно.

сли на атом, находящийся в возбужденном состоянии 2, действует внешнее излучение с частотой, удовлетворяющей условию hv = E2 – E1, то возникает вынужденный (индуцированный) переход в основное состояние 1 с излучением фотона той же энергии hv = E2 – E1 (рис. 309, в). При подобном переходе происходит излучение атомом фотона дополнительно к тому фотону, под действием которого произошел переход. Возникающее в результате таких переходов излучение называется вынужденным (индуцированным) излучением. Таким образом, в процесс вынужденного излучения вовлечены два фотона: первичный фотон, вызывающий испускание излучения возбужденным атомом, и вторичный фотон, испущенный атомом. Существенно, что вторичные фотоны неотличимы от первичных, являясь точной их копией.