Ключовата разлика между ферми резонанса и обертоновете в IR спектрите е, че ферми резонансът е изместването на енергиите и интензитетите на абсорбционните ленти в IR спектрите или спектрите на Раман, докато обертоновете в IR спектрите са спектрални ленти, които се срещат в вибрационен спектър при прехода на молекула от основно състояние към второ възбудено състояние.
IR спектри или IR спектър е резултат от IR спектроскопия, при която IR радиация се използва за анализ на проба. Тук можем да наблюдаваме взаимодействието между материята и инфрачервеното лъчение. Можем да получим IR спектри от абсорбционна спектроскопия. IR спектроскопията се използва за идентифициране и анализ на химически вещества в дадена проба. Тази проба може да бъде твърдо вещество, течност или газ. Инфрачервеният спектрофотометър е инструментът, който използваме за този процес. IR спектърът е графика и има абсорбция на светлина от пробата по оста y и дължина на вълната или честотата на IR светлината по оста x. Единицата за честота, която използваме тук, е реципрочни сантиметри (на сантиметър или cm-1). Ако използваме дължина на вълната вместо честота, тогава мерната единица е микрометри.
Какво е резонанс на Ферми?
Резонансът на Ферми е изместването на енергиите и интензитетите на адсорбционните ленти в инфрачервения спектър или рамановия спектър. Това резонансно състояние се създава като следствие от смесването на квантово-механичната вълнова функция. Тази концепция е въведена от италианския физик Енрико Ферми, на когото е кръстен този резонанс.
Ако възникне резонанс на Ферми, има две условия, които трябва да бъдат изпълнени: (1) трансформация на двата вибрационни режима на молекула според едно и също нередуцируемо представяне в групата на молекулните точки (което означава, че симетрията на две вибрации трябва да са подобни) (2) преходите имат сходни енергии случайно.
Фигура 1: Идеален външен вид на нормален режим и обертон преди и след появата на резонанс на Ферми
Най-често, ако основното и обертоновото възбуждане почти съвпадат с резонанса на Ферми в енергията, Ферми резонанс възниква между основното и обертонното възбуждане. Освен това има два основни ефекта върху спектъра, водещ от резонанса на Ферми:
- Превключване на режим с висока енергия към по-висока енергия и превключване на режим с ниска енергия към по-ниска енергия
- Увеличаване на интензитета на по-слабия режим, докато по-интензивната лента има тенденция да намалява интензитета
Какво представляват обертоновете в ИЧ спектрите?
Обертонът в инфрачервения спектър е спектралната лента, която съществува във вибрационен спектър на молекула, когато тази молекула преминава от основно състояние към второ възбудено състояние. С други думи, преходът на молекулата се извършва от v=0 към v=2, където v е вибрационното квантово число. Можем да получим v от решаването на уравнението на Шрьодингер за тази конкретна молекула.
Фигура 02: Уравнение на Шрьодингер
Като цяло, когато се изучават вибрационните спектри на молекулите, вибрациите на химичните връзки са склонни да бъдат апроксимирани като прости хармонични осцилатори. Следователно се нуждаем от квадратичен потенциал, който да се използва в уравнението на Шрьодингер, за да решим собствените стойности на вибрационната енергия. Обикновено тези енергийни състояния са квантувани и имат само дискретни стойности за енергия. Ако прекараме електромагнитно излъчване през пробата, молекулите са склонни да абсорбират енергията от EMR и да променят вибрационното енергийно състояние на молекулата.
Каква е разликата между Ферми резонанс и обертонове в ИЧ спектрите?
Ключовата разлика между резонанса на Ферми и обертоновете в IR спектрите е, че резонансът на Ферми е изместването на енергиите и интензитетите на абсорбционните ленти в IR спектрите или рамановите спектри, докато обертоновете в IR спектрите са спектрални ленти, които се срещат в вибрационен спектър при прехода на молекула от основно състояние към второ възбудено състояние.
Следващата таблица обобщава разликата между резонанса на Ферми и обертоновете в IR спектрите.
Резюме – резонанс на Ферми срещу обертонове в инфрачервените спектри
Ключовата разлика между резонанса на Ферми и обертоновете в IR спектрите е, че резонансът на Ферми е изместването на енергиите и интензитетите на абсорбционните ленти в IR спектрите или рамановите спектри, докато обертоновете в IR спектрите са спектрални ленти, които се появяват в вибрационен спектър при преминаване на молекула от основно състояние във второ възбудено състояние.
