Elektromaqnit spektr diapozonu şkalası Maddə quruluşunun spektroskopik tədqiqi üsulları

Tezlik, Hs
Dalğa uzunluğu - λ, m
Dalğa sayı, sm
-1
erEnji, kJ/mol
10
,20 x
1
13
2
,5 x
10
-5
400
4
,79 x
10
3
,20 x
10
1
14
2
,5 x
10
-6
4000
4
,79 x
10
4
İQ şüaların tezliyi, dalğa uzunluğu (mkm), dalğa sayı və enerjisi arasında əlaqə
sm-1 = = və ya 1mkm ; (1mkm = )

İQ-sahə diapazonu

İnfraqırmızı sahə diapozon
Dalğa uzunluğu, mkm
Dalğa sayı - ν, sm
-1
Yaxın
5
,75-2,
0
12800-4000
Orta
2,5-50
4000-200
Uzaq
50-1000
200-10
Yaxın İQ sahə. Maddələrin miqdari təyini bəzən bu sahədə aparılır. Uzaq İQ -sahədə yalnız karbon -metal rabitələrinin titrəyişləri müşahidə olunur.
Orta İQ sahə intervalı kimi dalğa uzunluğu 4000-625 sm-1 (2,5-1,6 mkm) olan daha darinterval.

Orta İQ- sahə

Orta İQ- sahə öz növbəsində barmaq izləri (1500-600 sm-1 ) və xarakter zolaqlar (4000-1500 sm-1) sahələrinə ayrılır. Barmaq izləri sahələrində üzvi birləşmələr üçün əhəmiyyətli olan C-C, C=O, C-N rabitələrə malik birləşmələrin udma zolaqları yerləşir.
Orta İQ spektrin barmaq izləri sahəsində alkanların izomerlərini belə identifikasiya etmək mümkün olur. Laboratoriyalarda istifadə edilən İQ- spektrofotometrlərin çoxunun sahə diapzonu 3500-100 sm-1 arasında yerləşir. Üzvi birləşmələrin əksəriyyəti bu diapazonda udma verir.

İQ şüa təsirindən molekul daxilində baş verən dəyişikliyi aydın başa düşmək üçün molekulun mexaniki modelini təsəvvür edək.

Fərz edək ki, molekulda atomlar (m1 və m2) kürəvi şar şəklində, onları birləşdirən kimyəvi rabitə isə qısalıb-uzana və ya gərilə bilən mexaniki yay şəklindədir. Otaq temperaturunda hər hansı bir molekuldakı kimyəvi rabitələr qonşu molekullar ilə qarşılıqlı təsirdən az da olsa həyəcanlanır və nəticədə zəif titrəyişlər yaranır. Bu rezonans titrəyişlərin ədədi qiyməti 1) atomun kütləsindən, 2) kimyəvi rabitənin gücündən asılıdır.
Molekuldakı yarımsəviyyələrin keçid enerjiləri və müvafiq titrəyiş tezlikləri müəyyən ədədi qiymətə malikdir. Molekul İQ -şüanın yalnız hər iki keçid səviyyəsinin enerji fərqinə uyğun tezlikli şüasını udur. Molekula təsir edən İQ şüanın tezliyi, molekuldakı məxsusi titrəyişlərin tezlikləri ilə üst-üstə düşdükdə molekul həmin şüanı udur və rabitələrin titrəyiş amplitudaları kəskin artır və molekul daha yüksək titrəyiş səviyyəsinə (həyəcanlanmış titrəyiş səviyyəsinə) keçir.
Deməli, maddə molekuluna müxtəlif tezlikli İQ şüalar ilə təsir etdikdə molekuldakı rabitələr bu şüalarını udaraq rezonans halına gəlir. Rezonans nəticəsində həmin rabitələrdə titrəyişlər əmələ gəlir. Daha sonra həyəcanlanmış atomlar öz enerjilərini qonşu az fəal atomlara ötürür (itirir) və əvvəlki əsas vəziyyətlərinə qayıdır. Həyəcanlanmış atomların itirilən enerjisi molekulun kinetik enerjisinin artmsına sərf olunur. Nəticədə tədqiq edilən maddənin temperaturu artır. Molekul İQ şüaları udaraq həyəcanlanır ki, bu da molekuldakı titrəyişlərin və ya rəqsi hərəkətlərin artmasına səbəb olur. Atomlarda kimyəvi rabitələrin titrəyiş amplitudlarının artması onun dipol momentinin artmasına səbəb olur. Dipol böyüdükcə onun spektrdəki siqnalının intensivliyi də artır.
Hər hansı bir titrəyiş enerji səviyyəsinin dəyişməsi kvantlanmışdır. Ona görə də udulan enerji fasiləsiz deyil, sıçrayışla dəyişir ki, bu proses spektrdə piklər (udulma zolağı) şəklində nümayiş olunur. Titrəyiş spektri yalnız dipol momenti dəyişən (polyar-kovalent rabitəli) molekullarda yaranır. Qeyri-polyar molekullarda baş vermir. Dalğa sayı və dalğa uzunluğundan asılı olaraq düşən şüanın intensivlikləri arasındakı qrafik əyri--İQ-spektri nümayiş etdirir.