Новаковская_III (1124208), страница 5
Текст из файла (страница 5)
в том числе н в лвух щюлеюньи с физнчаской га шн зрсяи» случюш. (1) Прн агью ю первое слвгссмое лалжно знвчителыю превосходить второе и е Фям '"-!! !с<!О)(г) . Аочй Рев«!«> - --;. (!Ч.ВО) ю,сд еэь, -ы лта уставив означват, что ч»стог» внегцнега пшш приблюитеаьно совы! пвдвсг ° чзат атой переход» мак»у ат»шюнсрнммн сгюпююшмн рь и 34 т ( ), причем конечное аостаяние у е имеет более высокую энергию: (ф (аз Ее Е„-ь Дю — это иг ввн л ни ым пачем лотта. щдиид молекулой «вант» уквзкнной чвстотм. (2) При юе„-ы второе слагаемое существенно бап,ше первого, и ~с,е)(г) Ао «819» ГЬ 1»>- жсй ю та (19.87) Это усновие означает, что Е„Е„-»ю, т.е, под воэдействнем внеюиего лег», имеющега чютоту, близкую к расстоянию между уравнямм (а) (а) Рз И У „), ПРОИСХОДИТ йблхйнййЮЩВООДА»ртедыдщ МахЕКУНай «ЩН- зв соответатвующей частоты я переход ес на более нщ«ий уровень.
Условия н технюгу проведения реввьнаго эксперимент» подбирают тзк, чтобы можно бы чо изучать процессы ощюделан ного тина. Поэтому сели об»- актом исследование в»влетел поглощение, следует внелизиронать вырвженне ((9.86), если испуск»ние — ((9.87), в не общее выражение (ТЧ.85).
Еыорай ар»О «меор»» возму»(е»нйг деух4аюоиггые ирацесем Если щперь в формулу (19.80) подставить вырвжснис Пу.85) а учетом матричного момента жзэмущения Прйц), можно полу ппь с»сдую~псе, ащ более громоздкое вырюксние ююффишюнтв Гь)ф М с(~1(г) (ю,сй) Г, де е( 1-1 ,Ассм19« л> е «е, '* -, Г("" 1"-! (ьд «1 ре И (ю>»Г(»ы" Р ы „.ты (19.88) Иитегрироевщ эта выражение в текам общем виде мы не буд и, поскольку уже по аналогии с первым порядком теории возмущений можно апрапезить, кв«ис сл»гееыыс да:ыгны отвечать кыщм Лвухфотонным прод»сеем. за (1) Первое с агвемое в «еждой из фигурньж а«обои отючаег переходу с погдощением «вант» июучеан» Аю (в первой скобке г.
Е„е Дю, ,а) (а) во яго)юй Ет Р .»йю). Следа»»тельно, вх прощюлсиие должна описывать ~щфзгю~асщйгдавщйщ: ге (м,ед) 8'~А»е 1(Ы~Щ> - — 1)ьоеь~йе 1 >е™ г)цг= а ы„,-ю . т ( - 1 (м,сд) с ((9.89) (2) ли»логично, вторые слагаемые в каждой скобке отвечеют переколем с испусканием «зенте »щупами» (» первой с»абие: Е(с) Е()-йю, ва второй: Еь(1 Е()-йю), н их прощведение должна атнеыв»ть дву~фйщщщййщ(уакщщд: «П)( ) 2 (м,ся) а( (П(.90) (3) Пвконец, «перещмстные» щюизмдения первого и марата аввгеамых нз резных акаба«ство»»ни комбинации испуакыгн» и логдощенив квази», т.е.
Дйфюлсвмрзцдр)ЩЩЬ г,е (г) = ы) и (19.91) 0'ге»идно„в «луче» и адно-, н лвухфотоиных процессов дасщточна рюамстРеть только адин из возможных вариантов, дчя остевшнхоя резулыат будет еныюгнчнмм. Поэтому дедов мы пров»цап»русы олнофоцгюгый щюпесе по. глаже»ил и двухфотакный пращ«с рассеяния излучение. 37 Паглащснлс нзлучслял Вводи обозначение и = ., мож»о преобразовать последний сомиожи- с« -м 2 тель в эшм выразгенииг г Л з е' '-Г зю (аг) 2 ((У.93) 2а и Прежде чем рис<читы»ать юидрвт аквщрного произведения Аа < Л ! Рсгы ! л >, ПУ.94) оценим типичный пор»лак»он»чины скалярного произ»»денна (й,г) в надежде попыппься р»эложнть в первом прлблнзщнни экспоненту э ряд н тем самым у«Вость решение зщгачи. Радиус.вектор г, прояепеннык ю гюнтр» ьшсс системы э начало каорЛннат, имоет Юлиу, ле превышающую рээмерсэ молекулы, т.е.
величину порядка 2-!00 А. Волновой же эекюр имеет лиепу 2к (Л вЂ” ллина залпы и*- Л »уяснял), так гго ыроизяеление (Ц, г) будет значительно меньше единицы, если ллина залпы существенно превышает размеры молекулы. Примариые грели«Ш слектрвыных диапазонов таковы: О.! — 1ООА 1000 - Вооо А 8000А. 10мкм 10 мкм - ! см 1 сьг — ! ОО м рмптсноэский улырафиолщовый и энлимый инфрэкр»оный микроэолноэый рааиачвстоп«ый Какоям чэстшы переходов мозжу юсктронныии, колебательными и вращательными ура»нами молекул н ашмо»7 Р»сстаяниз между основным н пер»ым еаэбужденным электронными термами абмчно не менее !.5 зВ согласно ((У.86), вероятность и»рокада молекула из состояния и( 1 в состояние К „в результате шэнмолейстаия с тюлем электромвгннпий эол(е) ны, имеющей частоту и, определена тыс з й »(г) — <(»)( )! =~ ~ Ао<4'Ре™(я> — .
(1Ь 92) о (12 000 см ), что отвечает Л 8 000 А. Зго значит, па юекгронаые перехо» дежат в ультрафиолета»ой н юшимой области спектра. Внутрималеку,рные аолебаниа (э, след»ваши»по, и переходы ыежду саопмтетяушщкмн „юзннми) имеют »ашоты примерно от 500 дс 4 000 ем ', чш отючвет инфраьраонсму лиан»зону.
Наконеп, расстояния между вранмтеньными урал„ами имени порядок врюцательной постоя»ной с нсбшпшим целим коэффициентом, т.е. порядка 5-50 см, по отвечает микроволновой области апек-! тря Ва всех юик лиапазавак яьпншиено ус»о»ие (й,г) <!. Неприменимо оно толька в реп пена»ской сГюастн спектра, где часппы пресыщают !О см ', т.с излучесие имеет энергию бале» 100 эВ. Воздействие с такой энергией р»зрушаег молекулярную систему.
Итак, ас коек спеьтральных диюпюонох, применяемых при нереэружающем иссчелсяании молекул, чытша поля така»а, чта а церюм нрибкиженин можно разложить экспоненту в ряд с 1 ««йх « — («)ы) ю 2 2 (!Ч.95) У псм, что оператор прюыцни импу»ьеа чащицы равен, с точностью до по- сгояяпога коэффициента, коммуштору аперкшра Гамильтона частицы н ее коорлинщ ьс ).з !О (х с)н(щ----0~«1) р . (!У.97) 2м, ы Используем это прелат»»леви» оператора нмпушсв лла расчет» матричных э«~с»«с««ток ПН96), помня, по функции ! Л > и ! н > а»лзютса еобстэенньши .ы» осераюра ))с (см.
(10.82)). Ла„<В;р„!»>= -<Ла,<В((х)У)!»~ «Ла„<41»))-Пх'ч> Й Н =-'л,(6„-6 1<л! л — -(млс«„»<л! !л>. Й и агранич атэс» псрэым членом этого ряюь т.е. един»пей: ещ' 1. По физическому амысчу зто азы»част А АПЛДйОЩЬЩЩШЭУДВ Тагла интеграл в (1У.94) про»рашаетс» проого в матричный знемеит оператора импуюсэ данной частицы, а осот»стет»ующее скаырию пронзю»снис мсжщ быть иереписано так: Ае .Л!Р)н>=<В!Аао!»>=<81»а Р„+Ат Р +Аэ,л„(Л>.
(1Ь'.96) ЗВ этот результят в (1Ч.96) и возвряшмюь от суммы произвсых «омпонент зектаров к аквлярнаму произведению, попуча. (1Ч 981 Ао < Г ' Р; л >= -Лн м 2А» < 2 ( г(» >. ы вырвлсний ((Ч,93) и ПЬ' 97), аноним по фсрьтуле (~ 9 ) вс '(с) (с). хада молекулы иэ саспмния р„в сгютояние рг с т 2 2 ми (ат) тт 2 г)= -~ (гя,о„т) Ао<Я;г(»> ', лг сд а ПЧ.99) 1, сд а птив в этом вырхчснии квадрат ск»л»рною орэизведения вектог,' л > можно слепить, основываясь ня следующих с юбр»жени. »днов юенмной ариентзпии двух векторов е = (а„, а ., а,) и верно ',(а ь) 2 а„(21ь,(24-(а,(21ь.!24(а,(2',ь, ~~.
л 1, 'а„( ма ~ ша,' = (вг, скторнога пот»пинал» А ози»»ест изд(рлакшу |дпьчкшш, та ( (а, Ь) 12-- . ~ а ~ ! Ы 1 3 т.с. в нашем случае А <Ь(ег~л> (Ао(!<Ь(ет;л (. 2 1, 2,,2 о. 3' (1 ДОО) ФИГ2РИРУЮГГ1«й ШССЬ СКаЛЯРНЫЙ «ВаДРЕ~ «МН»итУДЫ Ва«ГСР»амэ ПОЮНттнелв, квк мы памины, апрелешет шюптасть иэлученн» (1Ч.10): 1А,2-.. <р>. ПЧНОП С учсюм ()Ч 100) и ПЧ.101) выршксние шроятнастн нерекаде ((Ч.99) при- нимает вид: 12 2 о) Гы„зт 2тг )Г 4 (г) †( . ) - < Р > < Ь 'ег(н > — 1 (1Ч Я2) 2зш (аг)(' Ьш 3 Кхк »илим, вероятность э»висит от лаительнасги лейсгвн» внешнего пал» нв молекулу Посмсщ~, каким будет резулювт, если чватст» электра- .4»гннтнаго потя точно совпадет а ч»статей псрекаэв между -м и шм состояниями моче»уды, т.е. ы = юг„, нли и -- О.
Очевипна, 2 ып (аг) ((Ч.103) -о ат т.е. форм»льна получвстся, что о увеличением ллитекьнаот» возледствия вероятность перекоп» дддд(шдвбддддэшд)шпвп. Но этот результат мы получили, испавьзшшв зшя описания взяямодедствня ыалекулм с нолем теорию возмущений, «отар»я предполагает бдышдддб)ьддд изменение акта»пня мо. »скулы в поле, т.е, мптддпьддздвфддбдгцдв тыл (г) = . Ьтв)(г) . Знвчнт, примененный иод»ад с п ля т ясом и»ног (т.е. происходящие нрн та шам савпатснии чвстаты нод» с чштотод переход» в молскуш) рддддшы поглощения нлн испус«вник. Болю тога.
строю монохром»мы»- скос излучение «ообшс получить невозможно, и работать прихошпся со сасктрвльнммн интервашмн еловые определенной ширины (ш, а Ды). Послслнсе требует щмены в сыр»женин ((Ч.(02) средней гшотнссги нюучанил ш апекзреаыгую нлопюсзь с учетом гпирииы интсрзма»: < р>-т р[а)ды.
(РГ 304) К»ксв» донустнмк» ширине этого интер»«в» н соотееютвенно нсопределеннооп, в измерении чююты переходя мсжлу двумя ствлионврными состяннями молскулм7 Ддя ответ«на этот вопр ю у пем, во-первых, прннпнп ве. опрелеленнасти, х»рвктеризуюнпгй соотношение межлу длтшптьносгькз возэействи» паля нв молекулу и шириной энергетического интервал», в каюрмй анв в рсзувынтс можш пап»сть н, во-вторых, квр»кшр функпии ь(пг(пг) у(а, ) - "п ',"), (19.105) )у(О(г) огщслсгг»югпей эевнсимосп всрояпнмтн шрехозш (мг)= "4. -)отсаот- 40 41 ношения меашу временем еаздейатвия шшя (г) и огкланениеи частоты пол» от частоты перехода в мозекуве (а).