Деполяризованное рассеяние света и влияние температуры на релаксацию оптической анизотропии в жидком бромбензоле
Влияние температуры и формы контура деполяризованной компоненты молекулярного рассеяния света на механизмы возникновения флуктуаций анизотропии в жидкости. Характер межмолекулярного взаимодействия и зависимость молекулярных спектров в жидком бромбензоле.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.06.2015 |
| Размер файла | 64,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека
Деполяризованное рассеяние света и влияние температуры на релаксацию оптической анизотропии в жидком бромбензоле
Ш. Отажонов, А.А. Айвазова,
Б. Эшчанов, А. Исаматов,
К. Эгамбердиев
Знание формы контура деполяризованной компоненты молекулярного рассеяния света ДКМРС, особенно влияния температуры, позволит детализировать механизмы возникновения флуктуаций анизотропии в жидкости, характер межмолекулярного взаимодействия и связанного с ним межмолекулярного поля.
Несмотря на наличие в литературе значительного количества экспериментальных, а также теоретических работ, указанную проблему нельзя считать разрешённой.
Высокотемпературные исследования в этой области особенно ограничены, что приводит к занижению объёма получаемой информации.
Настоящая работа посвящена систематическому рассмотрению зависимости молекулярных спектров от межмолекулярных взаимодействий в жидком бромбензоле в широком температурном (293-623К) и частотном (до 200 см-1) интервале.
Молекула бромбензола, являясь производной бензола, по структурной формуле схожа с бензолом - ароматическое кольцо, но один атом водорода замещён на атом брома. Отметим тот факт, что молекула C6H5Br вытянута вдоль оси з, длина связи r(C-Br) = 1,8600? больше чем r(C-H) = 1,0897? [1].
Выбор осей представлен на рис. 1.
Исследование производилось с помощью светосильного дифракционного спектрометра ДФС-4, с решёткой 1200 штр/мм. Источником света служила линия л = 4880 ? аргонового лазера ЛГ-106 м.
Обратная спектральная плотность контура линий рассеяния бромбензола в функции квадрата частоты при различных температурах показана на рис. 2.
Рис. 2. Обратная спектральная плотность контура линии ДКМРС в молекуле бромбензола в функции квадрата частоты при температурах: а) 293 К б) 523 К, в) 623 К
деполяризованный молекулярный спектр бромбензол
Исследования показали, что форма ДКМРС бромбензола сложная: в интервале частот 0-40 см-1 описывается двумя дисперсионными кривыми с перегибом около 14 см-1 при комнатной температуре. С нагреванием жидкости граница перегиба перемещается в сторону низких частот. В более далёких участках наблюдается отклонение контура от дисперсионности и распределение интенсивности носит экспоненциальный характер.
Разный характер кривых «а», «б», «в» указывает на то, что с повышением температуры происходят существенные изменения в форме контура. Прежде всего, с нагреванием жидкости контур линии ДКМРС уширяется, причём, различные участки уширяются по-разному.
До 472К результаты температурного хода весов и полуширин составляющих контуров хорошо укладываются в рамки модели заторможенного вращения МЗВ молекул жидкости.
В основе МЗВ лежит предположение о независимости вращения молекулы относительно трёх главных осей моментов инерции. Из-за различной формы молекул (разной протяженности) и в силу анизотропии внутреннего поля торможение вращения по отдельным осям инерции будет различным. Характер вращения при сильном торможении следует представлять как скачкообразные повороты из одного квазиустойчивого положения в другое.
Разработанная нами методика разложения контура на составляющие позволила установить ряд закономерностей, а именно:
1. Область спектра 0-50 см-1 хорошо аппроксимируется двумя лоренцевскими составляющими («узкого» и «широкого»). Для каждой составляющей определены веса и ширины.
2. В результате статистической обработки формы крыла (от 50 до 200 см-1) различными аналитическими функциями показано, что наилучшая аппроксимация соответствует гауссиану. Для объяснения такой закономерности мы воспользовались идеей Фишера, который предложил убывающую интенсивность далёких крыльев рассматривать как проявление динамики начального режима временной эволюции рассеивающей системы [2]. За время релаксации происходит сбой фазы отдельных молекул, входящих во флуктуацию и это приводит к дефазировке. Временное изменение фазы отдельных молекул можно описать диффузионным уравнением Фоккера-Планка, решение этого уравнения в предельном случае малых времён (больших частот) даёт гауссовскую функцию [3].
Различными авторами ДКМРС связывается с такими процессами как броуновское поворотное движение, заторможенное вращение, вибрации, сдвиговые деформации. Отметим ёще возможный механизм - флуктуации размеров и ориентаций областей ближнего порядка. Безусловно, все эти механизмы вносят свой вклад в ДКМРС и задача заключается в установлении главных механизмов в конкретных условиях эксперимента.
Литература:
1. Свердлов Л.М., Ковнер М.А., Крайнов Е.Н. Колебательные спектры многоатомных молекул. М.Наука, 1970
2. Фишер И.З. ЖЭТФ, 81, №2, 1981, с. 540
3. Стенхольм С. Основы лазерной спектроскопии М.1987, с. 58
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение структуры вещества как одна из центральных задач физики. Использование метода молекулярного рассеяния света в жидкостях. Время жизни флуктуации в жидкостях. Механизм, обрезающий крыло дисперсионного контура, в реальных физических системах.
реферат [16,3 K], добавлен 22.06.2015Исследование методами комбинационного рассеяния света ультрананокристаллических алмазных пленок. Влияние мощности лазерного излучения на информативность спектров. Перспективность UNCD пленок как нового наноматериала для применения в электронике.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.01.2014Спектральные измерения интенсивности света. Исследование рассеяния света в магнитных коллоидах феррита кобальта и магнетита в керосине. Кривые уменьшения интенсивности рассеянного света со временем после выключения электрического и магнитного полей.
статья [464,5 K], добавлен 19.03.2007Физический механизм рассеяния отдельной частицей. Взаимное усиление или подавление рассеянных волн. Многократное рассеивание света. Полная интенсивность рассеяния скоплением частиц. Поляризация света при рассеянии. Применение поляризованного света.
курсовая работа [283,2 K], добавлен 05.06.2015Понятие комбинационного рассеяния света. Переменное поле световой волны. Квантовые переходы при комбинационном рассеянии света. Возникновение дополнительных линий в спектре рассеяния. Устройство рамановского микроскопа, основные сферы ее применения.
реферат [982,7 K], добавлен 08.01.2014Упругое и неупругое рассеяние света, теория комбинационного метода. Применение Рамановской спектроскопии для контроля лекарственных, наркотических и токсичных средств. Комбинационное рассеяние света как метод изучения вещества, основные преимущества.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.10.2011Одно из наиболее ярких научных достижений ХХ столетия - теория метода комбинационного рассеяния. Упругое и комбинационное рассеяние света. Применение Рамановской спектроскопии для контроля лекарственных, наркотических и токсичных средств и веществ.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2011Разделение четырехмерного пространства на физическое время и трехмерное пространство. Постоянство и изотропия скорости света, определение одновременности. Расчет эффекта Саньяка в предположении анизотропии скорости света. Изучение свойств NUT-параметра.
статья [26,4 K], добавлен 22.06.2015Общие сведения о взаимодействии излучения с веществом. Характеристика спектрометра комбинационного рассеяния света. Анализ низкочастотной части спектра стронциево-боратного стекла. Обработка полученных экспериментальных спектров для улучшения их качества.
курсовая работа [925,3 K], добавлен 03.12.2012История выяснения причины голубого цвета неба: теория древних греков; гипотезы Гете, Ньютона. Ошибочность Рэлеевской теории рассеяния света на тепловых колебаниях газовой оболочки планеты. Молекулярное рассеяние света: теория опалесценции Смолуховского.
реферат [23,4 K], добавлен 23.09.2012Поляризация при отражении и преломлении. Интерференция поляризованного света. Эллиптическая и круговая поляризация электромагнитной волны. Прохождение линейно поляризованного света лазера через вращающийся поляроид. Явление искусственной анизотропии.
презентация [4,0 M], добавлен 07.03.2016Расчет интенсивности рассеянного света по Эйнштейну. Критическая опалесценция при фазовых переходах. Свойства особой точки раствора. Способы измерения интенсивности рассеяние света в водном растворе неэлектролитов. Спектры тонкой структуры линии Рэлея.
магистерская работа [474,1 K], добавлен 25.06.2015Явление рассеяния света. Воздействие частиц вещества на световые волны. Понятие рэлеевского рассеяния и частицы пигмента. Относительный показатель преломления частиц и среды. Увеличение количества отраженного белого света. Исчезновение насыщения цвета.
презентация [361,6 K], добавлен 26.10.2013Взаимодействие света с веществом. Основные различия в дифракционном и призматическом спектрах. Квантовые свойства излучения. Поглощение и рассеяние света. Законы внешнего фотоэффекта и особенности его применения. Электронная теория дисперсии света.
курсовая работа [537,4 K], добавлен 25.01.2012Общий вид парогенератора, схема прямоточного. Зависимость температуры пара и температуры первого контура от нагрузки. Влияние внутреннего диаметра навивки. Высота трубной системы, наружный диаметр. Термический, химический, мембранный метод деаэрации.
курсовая работа [570,5 K], добавлен 18.12.2011Преобразование света при его падении на границу двух сред: отражение (рассеяние), пропускание (преломление), поглощение. Факторы изменения скорости света в веществах. Проявления поляризации и интерференции света. Интенсивность отраженного света.
презентация [759,5 K], добавлен 26.10.2013Квантовая теория комптоновского рассеяния. Направление движения электрона отдачи. Давление света. Сериальные закономерности в спектрах атома водорода. Модель Томсона, Резерфорда. Постулаты Бора. Гипотеза де-Бройля. Элементы квантовомеханической теории.
презентация [195,5 K], добавлен 17.01.2014Сущность закона преломления света. Условие максимума и минимума интерференции. Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны. Определение скорости уменьшения толщины пленки. Сущность оптической длины пути и оптической разности хода.
контрольная работа [68,4 K], добавлен 24.10.2013Видимое излучение и теплопередача. Естественные, искусственные люминесцирующие и тепловые источники света. Отражение и преломление света. Тень, полутень и световой луч. Лунное и солнечное затмения. Поглощение энергии телами. Изменение скорости света.
презентация [399,4 K], добавлен 27.12.2011Исследование электропроводности высокодисперсных коллоидов ферромагнетиков. Механизм электропроводности магнитной жидкости и возникновение анизотропии электропроводности её при воздействии магнитных полей.
доклад [45,9 K], добавлен 14.07.2007
