Энциклопедический словарь нанотехнологий

ЭЛЕКТРОННОКОЛЕБАТЕЛЬНАЯ 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 электронная спектроскопия, электронная микроскопия
Определение
разновидность метода электронной спектроскопии высокого разрешения, позволяющая по электронному спектру определять колебательные частотыосновногоивозбужденных(как правило, низших) электронных состояний, зависящих от строения исследуемого вещества.
Описание

Электронно-колебательная спектроскопия чаще всего применяется для исследования строения молекул веществ в газовой и жидкой фазах с низким давлением насыщенных паров, реже - в твердой фазе.

Для регистрации электронно-колебательных спектров в равной степени возможно использование как эффекта поглощения света при его пропускании через вещество, так и явления флуоресценции при резонансном или нерезонансном возбужденииэлектронных(точнее -электронно-колебательных) энергетических уровней. Спектры поглощения и флуоресценции являются комплементарными, т. е. дополняющими друг друга.

Спектры поглощения обычно получают путем помещения одно- или многоходовой кюветы с исследуемым веществом на пути излучения источника света (ртутной или галогеновой лампы), обладающего непрерывным спектром в УФ/видимом диапазоне, регистрируемого на спектрофотометр.

Спектры флуоресценции регистрируют с помощью усилителя света (чаще всего – с помощью фотоэлектронного умножителя), работающего в широкополосном режиме (спектры возбуждения флуоресценции при узкополосной накачке) или в режиме счета фотонов.Современное развитие методикиэлектронно-колебательнойспектроскопии включает в себя применение сенсибилизированных для работы в УФ-диапазоне ПЗС(CCD)-матриц для регистрации спектров и лазеров с перестраиваемой длиной волны излучения, а также методов внутрирезонаторной спектроскопии и быстродействующих аналогово-цифровых преобразователей с временным разрешением порядка фемтосекунд.

Благодаря тому, что методэлектронно-колебательнойспектроскопии исследует переходы между различными электронными уровнями, в то время как в колебательной спектроскопии ИК или КР исследуютсяколебательныепереходы одного и того же уровня, то становится возможным исследование переходов, не наблюдаемых в обычных ИК или КР-спектрах, запрещенных правилами отбора дляколебательныхпереходов, но не запрещенныхправилами отборадляэлектронно-колебательныхспектров. Методэлектронно-колебательнойспектроскопии является очень чувствительным и позволяет регистрировать отчетливые спектры даже при очень малой концентрации молекул вещества в кювете. Однако, именно поэтому методэлектронно-колебательнойспектроскопии мало применим, например, для количественного анализа состава сополимеров. Распределение интенсивностейэлектронно-колебательныхполос зависит от относительного расположения минимумов потенциальной энергии в основном и возбужденныхэлектронныхсостояниях, что позволяет, опираясь на данные колебательной и микроволновой спектроскопии, определять равновесные конфигурации молекул в возбужденныхэлектронныхсостояниях.

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.
  2. Годунов И.А., Яковлев Н.Н. Экспериментальные исследования структуры и конформаций молекул карбонильных соединений в основных и низших возбужденных электронных состояниях//Журнал структурной химии. - №36 (2), 1995 - с. 269 - 286
  3. Годунов И.А., Яковлев Н.Н.,Абраменков А.В., Батаев В.А., Лурье С.Л. Анализ колебательной структуры полосы 3418 А электронного спектра поглощения паров пропаналя-h_{1} и -d_{1}//Журнал физической химии - №79 (10), 2005 - с. 1735 - 1746
Иллюстрации

Фрагмент S10 электронно-колебательного спектра пропаналя-d1в области длин волн 341,8 нм с видимым "началом" ("0-0" переходом) 29246 см-1. В спектре видны две серии электронно-колебательных полос, по которым, опираясь на данныеab initioрасчетов, удается оценить такие параметры структуры молекулы в возбужденном электронном состоянии, как угол поворота этильного фрагмента относительно остова для нескольких устойчивых конформеров, а также равновесный угол выхода связи C-H из плоскости C-C-O.


Источник: Годунов И.А., Яковлев Н.Н.,Абраменков А.В., Батаев В.А., Лурье С.Л. Анализ колебательной структуры полосы 3418 А электронного спектра поглощения паров пропаналя-h_{1} и -d_{1}//Журнал физической химии - №79 (10), 2005 - с. 1735 - 1746

Теги
Разделы
Электронная спектроскопия
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
Наука
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)