ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛЕКУЛЫ CH3C1 6
3. МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРОВ МОЛЕКУЛ 9
3.1 Базовые положения теории уравнения Шредингера и основное
понимание нелинейных молекул 9
3.2 Гамильтониан многоатомной молекулы 11
3.3 Модель эффективного гамильтониана 19
3.4. Правила отбора 20
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 29
Колебательно-вращательные спектры — ключ к пониманию основных свойств молекул. Они важны для многих областей науки, включая биологию, астрофизику и экологию. Высокоразрешающие спектры получают с помощью Фурье-спектрометров, что позволяет изучать энергетические уровни молекул и определять спектроскопические характеристики. Исследования проводятся на Фурье-спектрометрах в ведущих университетах. Современные спектрометры достигают разрешения до 0,001 см-1, что открывает новые возможности для изучения молекулярных процессов. В этой работе мы сосредоточимся на молекуле хлорметана (СН3С1), изучение которой требует решения обратной задачи спектроскопии.
Хлорметан (СН3С1), открытый почти два столетия назад, является предметом многочисленных исследований. Это токсичный, бесцветный и легковоспламеняющийся газ, который встречается в природе, но в промышленности производится синтетически. Промышленное производство СН3С1 включает термические, каталитические, химические и фотохимические методы. Газ широко используется в производстве смол, эластомеров, силикона, в автомобильной промышленности и медицине. Изучение СН3С1 особенно актуально из-за его влияния на транспортировку и переработку нефтепродуктов. Теоретические исследования СН3С1 включают анализ потенциальных энергетических поверхностей и колебательных уровней энергии.
В экологическом контексте СН3С1 играет ключевую роль, будучи основным источником хлора в стратосфере и участником процессов, влияющих на озоновый слой. Хлорметан — самый распространённый галоуглерод, составляющий 30% от общего содержания хлора в атмосфере.
Ввиду вышеизложенного ставится цель: изучить колебательно - вращательный спектр высокого разрешения молекулы CH3Cl в районе полосы v2+v3, экспериментально полученного в диапазоне 2000 - 2125 см-1.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать, полученный в диапазоне 2000 - 2125 см-1, колебательно - вращательный спектр.
2. Решить обратную спектроскопическую задачу, чтобы определить спектроскопические параметры.
В данной дипломной работе подробно представлены исследования колебательно-вращательного спектра молекулы CH3Cl, с высоким разрешением, охватывающие спектральный диапазон от2000 до 2125 см-1в области поглощения комбинационных полос. В ходе исследования было обнаружено 254 спектральных линий, при этом максимальные значения квантовых чисел Jmaxи Kmaxдостигли 9 и 27 соответственно. Эти результаты послужили ключом к решению обратной задачи и позволили определить 12 параметров эффективного гамильтониана. Полученные параметры эффективного гамильтониана играют ключевую роль в степени точности описания энергетических уровней молекулы и могут быть использованы для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.
