Põhiline erinevus fermiresonantsi ja ülemtoonide vahel IR-spektrites on see, et fermiresonants on neeldumisribade energiate ja intensiivsuse nihkumine IR-spektrites või Ramani spektrites, samas kui ülemtoonid IR-spektrites on spektriribad, mis esinevad võnkespekter molekuli üleminekul põhiolekust teise ergastatud olekusse.
IR-spekter ehk IR-spekter on IR-spektroskoopia tulemus, kus proovi analüüsimiseks kasutatakse IR-kiirgust. Siin saame jälgida aine ja IR-kiirguse vastastikmõju. IR-spektrid saame neeldumisspektroskoopia abil. IR-spektroskoopiat kasutatakse keemiliste ainete tuvastamiseks ja analüüsimiseks antud proovis. See proov võib olla tahke, vedel või gaas. Infrapuna-spektrofotomeeter on instrument, mida me selle protsessi jaoks kasutame. IR-spekter on graafik ja sellel on proovi valguse neeldumine y-teljel ja lainepikkus või IR-valguse sagedus x-teljel. Siin kasutatav sagedusühik on pöördsentimeetrid (sentimeetri kohta või cm-1). Kui kasutame sageduse asemel lainepikkust, siis on mõõtühikuks mikromeetrid.
Mis on Fermi resonants?
Fermi-resonants on adsorptsiooniribade energiate ja intensiivsuse nihutamine IR-spektris või Ramani spektris. See resonantsseisund tekib kvantmehaanilise lainefunktsiooni segunemise tagajärjel. Selle kontseptsiooni võttis kasutusele itaalia füüsik Enrico Fermi, kelle järgi see resonants on nime saanud.
Fermiresonantsi ilmnemisel peavad olema täidetud kaks tingimust: (1) molekuli kahe vibratsioonirežiimi teisenemine vastav alt samale taandamatule esitusele molekulaarses punktirühmas (mis tähendab, et kaks vibratsiooni peavad olema sarnased) (2) üleminekutel on juhuslikult sarnased energiad.
Joonis 1: Tavarežiimi ja ülemtooni ideaalne välimus enne ja pärast Fermi-resonantsi esinemist
Enamasti, kui põhi- ja ülemtoonergastused langevad peaaegu kokku Fermi resonantsiga energias, tekib Fermi resonants põhi- ja ülemtoonergastuse vahel. Lisaks on Fermi resonantsil kaks peamist mõju spektri juhtimisele:
- Suure energiatarbimisega režiimi üleminek kõrgemale energiatarbimisele ja madala energiatarbega režiimi nihutamine madalamale energiatarbimisele
- Nõrgema režiimi intensiivsuse suurendamine, samas kui intensiivsema riba intensiivsus kipub vähenema
Mis on IR-spektri ülemtoonid?
Ületoon infrapunaspektris on spektririba, mis eksisteerib molekuli vibratsioonispektris, kui see molekul on üleminekul põhiolekust teise ergastatud olekusse. Teisisõnu toimub molekuli üleminek väärtuselt v=0 väärtusele v=2, kus v on vibratsiooniline kvantarv. Saame v saada selle konkreetse molekuli Schrodingeri võrrandi lahendamisest.
Joonis 02: Schrodingeri võrrand
Üldiselt kipuvad molekulide vibratsioonispektrite uurimisel keemilise sideme vibratsioonid olema ligikaudsed lihtsate harmooniliste ostsillaatoritena. Seetõttu vajame Schrodingeri võrrandis võnkeenergia omaväärtuste lahendamiseks ruutpotentsiaali. Tavaliselt on need energiaseisundid kvantiseeritud ja neil on ainult diskreetsed energia väärtused. Kui me laseme proovist läbi elektromagnetkiirguse, kipuvad molekulid neelama EMR-i energiat ja muutma molekuli vibratsioonienergia olekut.
Mis vahe on fermi-resonantsil ja ülemtoonidel infrapunaspektrites?
Põhiline erinevus Fermi-resonantsi ja ülemtoonide vahel IR-spektrites on see, et Fermi-resonants on neeldumisribade energiate ja intensiivsuse nihkumine IR-spektrites või Ramani spektrites, samas kui IR-spektri ülemtoonid on spektriribad, mis esinevad IR-spektrites. võnkespekter molekuli üleminekul põhiolekust teise ergastatud olekusse.
Järgmine tabel võtab kokku erinevuse Fermi resonantsi ja ülemtoonide vahel IR-spektrites.
Kokkuvõte – Fermi Resonance vs Overtones in IR Spectra
Põhiline erinevus Fermi-resonantsi ja ülemtoonide vahel IR-spektrites on see, et fermi-resonants on neeldumisribade energiate ja intensiivsuse nihkumine IR-spektrites või Ramani spektrites, samas kui IR-spektri ülemtoonid on spektriribad, mis esinevad võnkespekter molekuli üleminekul põhiolekust teise ergastatud olekusse.
