ძირითადი განსხვავება ფერმირეზონანსსა და ზეგავლენას შორის IR სპექტრებში არის ის, რომ ფერმირეზონანსი არის შთანთქმის ზოლების ენერგიების და ინტენსივობის ცვლა IR სპექტრებში ან რამანის სპექტრებში, მაშინ როცა IR სპექტრებში ოვერტონები არის სპექტრული ზოლები, რომლებიც გვხვდება ვიბრაციული სპექტრი მოლეკულის ძირითადი მდგომარეობიდან მეორე აგზნებად მდგომარეობაში გადასვლისას.
IR სპექტრი ან IR სპექტრი არის IR სპექტროსკოპიის შედეგი, სადაც IR გამოსხივება გამოიყენება ნიმუშის გასაანალიზებლად. აქ ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ მატერიასა და IR გამოსხივებას შორის ურთიერთქმედებას. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ IR სპექტრები შთანთქმის სპექტროსკოპიიდან. IR სპექტროსკოპია გამოიყენება მოცემულ ნიმუშში ქიმიური ნივთიერებების იდენტიფიკაციისა და ანალიზისთვის. ეს ნიმუში შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი ან აირი. ინფრაწითელი სპექტროფოტომეტრი არის ინსტრუმენტი, რომელსაც ვიყენებთ ამ პროცესისთვის. IR სპექტრი არის გრაფიკი და მას აქვს ნიმუშის მიერ სინათლის შთანთქმა y ღერძსა და ტალღის სიგრძეში ან IR სინათლის სიხშირე x ღერძში. სიხშირის ერთეული, რომელსაც აქ ვიყენებთ, არის ორმხრივი სანტიმეტრი (სანტიმეტრზე ან სმ-1). თუ სიხშირის ნაცვლად გამოვიყენებთ ტალღის სიგრძეს, მაშინ საზომი ერთეულია მიკრომეტრი.
რა არის ფერმის რეზონანსი?
ფერმის რეზონანსი არის ადსორბციული ზოლების ენერგიების და ინტენსივობის გადანაცვლება IR სპექტრში ან რამანის სპექტრში. ეს რეზონანსული მდგომარეობა იქმნება კვანტური მექანიკური ტალღური ფუნქციის შერევის შედეგად. ეს კონცეფცია შემოიღო იტალიელმა ფიზიკოსმა ენრიკო ფერმიმ, რომლის სახელიც ეწოდა ამ რეზონანსს.
თუ ფერმირეზონანსი წარმოიქმნება, უნდა დაკმაყოფილდეს ორი პირობა: (1) მოლეკულის ორი ვიბრაციის რეჟიმის ტრანსფორმაცია მოლეკულური წერტილის ჯგუფში ერთი და იგივე შეუქცევადი წარმოდგენის მიხედვით (რაც ნიშნავს, რომ სიმეტრია ორი ვიბრაცია უნდა იყოს მსგავსი) (2) გადასვლებს აქვთ მსგავსი ენერგიები დამთხვევაში.
სურათი 1: ნორმალური რეჟიმისა და ოვერტონის იდეალური გამოჩენა ფერმის რეზონანსის გაჩენამდე და შემდეგ
ყველაზე ხშირად, თუ ფუნდამენტური და ოვერტონული აგზნება თითქმის ემთხვევა ფერმის რეზონანსს ენერგიაში, ფერმის რეზონანსი წარმოიქმნება ფუნდამენტურ და ზედატონურ აგზნებას შორის. გარდა ამისა, არსებობს ორი ძირითადი ეფექტი სპექტრის ტყვიაზე ფერმის რეზონანსით:
- მაღალი ენერგიის რეჟიმის გადართვა მაღალ ენერგიაზე და დაბალი ენერგიის რეჟიმის დაბალ ენერგიაზე გადასვლა
- უფრო სუსტი რეჟიმის ინტენსივობის გაზრდა, ხოლო უფრო ინტენსიური ზოლის ინტენსივობის შემცირება
რა არის Overtones in IR Spectra?
Overtone IR სპექტრში არის სპექტრული ზოლი, რომელიც არსებობს მოლეკულის ვიბრაციულ სპექტრში, როდესაც ეს მოლეკულა გადადის ძირითადი მდგომარეობიდან მეორე აღგზნებულ მდგომარეობაში.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოლეკულის გადასვლა ხდება v=0-დან v=2-ზე, სადაც v არის ვიბრაციული კვანტური რიცხვი. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ v ამ კონკრეტული მოლეკულის შროდინგერის განტოლების ამოხსნით.
სურათი 02: შროდინგერის განტოლება
ზოგადად, მოლეკულების ვიბრაციული სპექტრების შესწავლისას, ქიმიური ბმის ვიბრაციები მიახლოებითია, როგორც მარტივი ჰარმონიული ოსცილატორები. მაშასადამე, ჩვენ გვჭირდება კვადრატული პოტენციალის გამოყენება შროდინგერის განტოლებაში ვიბრაციული ენერგიის საკუთრივ მნიშვნელობების ამოსახსნელად. ჩვეულებრივ, ეს ენერგეტიკული მდგომარეობები კვანტიზებულია და მათ აქვთ ენერგიის მხოლოდ დისკრეტული მნიშვნელობები. თუ ჩვენ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას გავატარებთ ნიმუშში, მოლეკულები მიდრეკილნი არიან შთანთქას ენერგია EMR-დან და შეცვალონ მოლეკულის ვიბრაციული ენერგიის მდგომარეობა.
რა განსხვავებაა ფერმის რეზონანსსა და ოვერტონებს შორის IR სპექტრაში?
ძირითადი განსხვავება ფერმის რეზონანსსა და ზედმეტ ტონებს შორის IR სპექტრებში არის ის, რომ ფერმის რეზონანსი არის შთანთქმის ზოლების ენერგიების და ინტენსივობის გადანაცვლება IR სპექტრებში ან რამანის სპექტრებში, ხოლო ზეტონები IR სპექტრებში არის სპექტრული ზოლები, რომლებიც გვხვდება ვიბრაციული სპექტრი მოლეკულის ძირითადი მდგომარეობიდან მეორე აგზნებად მდგომარეობაში გადასვლისას.
შემდეგი ცხრილი აჯამებს განსხვავებას ფერმის რეზონანსსა და ზემოქმედებას შორის IR სპექტრებში.
რეზიუმე - ფერმის რეზონანსი vs Overtones in IR Spectra
ძირითადი განსხვავება ფერმის რეზონანსსა და ზეგავლენას შორის IR სპექტრებში არის ის, რომ ფერმის რეზონანსი არის შთანთქმის ზოლების ენერგიების და ინტენსივობის ცვლა IR სპექტრებში ან რამანის სპექტრებში, მაშინ როცა IR სპექტრებში ოვერტონები არის სპექტრული ზოლები, რომლებიც გვხვდება ვიბრაციული სპექტრი მოლეკულის ძირითადი მდგომარეობიდან მეორე აღგზნებულ მდგომარეობაში გადასვლისას.
