колебательная спектроскопия

колебательная спектроскопия
Термин
колебательная спектроскопия
Термин на английском
vibrational spectroscopy, IR-spectroscopy, FTIR-spectroscopy
Синонимы
ИК-спектроскопия
Аббревиатуры
Связанные термины
микроволновая спектроскопия, электронно-колебательная спектроскопия
Определение
семейство методов исследования строения вещества по колебательным спектрам поглощения или излучения света, связанным с переходами между энергетическими состояниями, характеризующимися различными  колебаниями атомов относительно равновесных положений
Описание

Колебательные спектры являются чрезвычайно специфическими и чувствительными характеристиками молекул, поэтому их широко применяют в химических исследованиях. Достоинством методов колебательной спектроскопии является то, что их можно использовать для исследования практически любого вещества в любом агрегатном состоянии (газообразном, жидком или твердом, в том числе кристаллов и аморфных тел). Для получения колебательных спектров достаточно очень малого количества исследуемого материала (в зависимости от типа и чувствительности спектрометра - вплоть до нескольких миллиграммов).

Большинство известных колебательных частот лежит в диапазоне 1012-1014 Гц, что соответствует инфракрасному (ИК) диапазону электромагнитного излучения. Полосы поглощения или излучения, соответствующие колебаниям пар атомов друг относительно друга (т. н. валентным колебаниям), а также колебаниям групп атомов, изучены как экспериментально, так и теоретически для обширного класса веществ и доступны в справочной литературе.

Основными методами колебательной спектроскопии являются ИК-спектроскопия и метод комбинационного рассеяния света (КР), также называемый Рамановским рассеянием. ИК-спектры являются спектрами поглощения, и при их интерпретации оперируют понятиями пиков поглощения. КР-спектры являются спектрами флуоресценции (излучения) .

ИК-спектрометры, точнее, ИК-Фурье спектрометры позволяют быстро получать колебательные спектры жидкостей и газов, а также твердых тел, достаточно прозрачных в исследуемой области частоты излучения (~40-6000 см-1 для самых распространенных приборов), что позволяет производить качественный и количественный анализ образцов. Для исследования сильно поглощающих материалов доступен также метод нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), позволяющий получить спектр вещества, находящегося на поверхности образца.

Вследствие того, что некоторые колебательные переходы могут быть запрещены правилами отбора, ряд колебательных частот, присущих характерным структурным группам, может отсутствовать в спектрах, регистрируемых ИК-спектрометрами. В этом случае на помощь может прийти метод КР - если, конечно, соответствующие спектральные полосы разрешены правилами отбора для излучательных переходов.

Одним из наиболее наглядных примеров эффективного применения колебательной спектроскопии в современных условиях может служить определение структуры графена по характерному для группового колебания атомов углеродной решетки пику комбинационного рассеяния в области 1600 см-1. Подробнее о правилах отбора см. статью электронно-колебательная спектроскопия.

Авторы
  • Лурье Сергей Леонидович, к.ф.-м.н.
Ссылки
  1. Пентин Ю.А.,Вилков Л.В."Физические методы исследования в химии". М. "Мир" 2006 - 683 с.
Иллюстрации
ИК (вверху) и КР (внизу) спектры бензола C6H6

ИК (вверху) и КР (внизу) спектры бензола C6H6


Источник: Пентин Ю.А., Вилков Л.В. "Физические методы исследования в химии". - М. "Мир", 2006 - 683 с.

Теги
Разделы
Аналитические методы (в том числе анализ поверхности)
Оптический контроль (профилометрия, флуоресценция, эллипсометрия, конфокальная микроскопия)
Нелинейно-оптические методы, в том числе рамановская спектроскопия
Методы сертификации и контроля наноматериалов и диагностики их функциональных свойств
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "колебательная спектроскопия" в других словарях:

  • Колебательная спектроскопия — Колебательная спектроскопия  раздел молекулярной спектроскопии, изучающий спектры поглощения и отражения, обусловленные квантовыми переходами между колебательными уровнями энергии молекул. Диапазон частот колебательных переходов  от… …   Википедия

  • электронно-колебательная спектроскопия — Термин электронно колебательная спектроскопия Термин на английском electron vibrational spectroscopy Синонимы электронно колебательная спектроскопия молекул Аббревиатуры EVS, ЭКС, VS Связанные термины колебательная спектроскопия, молекулярная… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • СПЕКТРОСКОПИЯ — раздел физики, посвященный изучению спектров электромагнитного излучения. Здесь мы рассмотрим оптическую спектроскопию часто называют просто спектроскопией. Свет это электромагнитное излучение с длиной волны l от 10 3 до 10 8 м. Этот диапазон… …   Энциклопедия Кольера

  • молекулярная электронная спектроскопия — Термин молекулярная электронная спектроскопия Термин на английском molecular electron spectroscopy Синонимы UV спектроскопия, УФ спектроскопия Аббревиатуры Связанные термины электронно колебательная спектроскопия Определение методика определения… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Ультрафиолетовая спектроскопия — Ультрафиолетовая (электронная) спектроскопия  раздел оптической спектроскопии, который включает получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ультрафиолетовой области. Энергия фотонов ультрафиолетового и… …   Википедия

  • ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ — (ИК спектроскопия), раздел мол. оптич. спектроскопии, изучающий спектры поглощения и отражения электромагн. излучения в ИК области, т. е. в диапазоне длин волн от 10 6 до 10 3 м. В координатах интенсивность поглощенного излучения длина волны (или …   Химическая энциклопедия

  • Электронная спектроскопия — Статьигибридные материалымикроскопия медленных электроновмолекулярная электронная спектроскопияобратная фотоэмиссионная спектроскопиярентгеновская фотоэлектронная спектроскопияэлектронно колебательная спектроскопия (Источник: «Словарь основных… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • микроволновая спектроскопия — Термин микроволновая спектроскопия Термин на английском microwave spectroscopy Синонимы Аббревиатуры Связанные термины колебательная спектроскопия Определение методика определения геометрического строения молекул по микроволновым спектрам,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Нелинейно-оптические методы, в том числе рамановская спектроскопия — Статьиколебательная спектроскопиякрай полосы поглощенияэффект Рамана (Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО») …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ — (ИК спектроскопия), раздел оптич. спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ИК области спектра (см. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ). И. с. занимается гл. обр. изучением молекулярных… …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»