الاختلاف الرئيسي بين رنين الفرمي والنغمات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هو أن رنين فيرمي هو تحول طاقات وشدة نطاقات الامتصاص في أطياف الأشعة تحت الحمراء أو أطياف رامان ، في حين أن الدلالات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هي نطاقات طيفية تحدث في الطيف الاهتزازي عند انتقال الجزيء من الحالة الأرضية إلى الحالة المثارة الثانية.
أطياف الأشعة تحت الحمراء أو طيف الأشعة تحت الحمراء هو نتيجة التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، حيث يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء لتحليل عينة. هنا ، يمكننا ملاحظة التفاعل بين المادة والأشعة تحت الحمراء. يمكننا الحصول على أطياف الأشعة تحت الحمراء من مطياف الامتصاص.يستخدم التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحديد وتحليل المواد الكيميائية في عينة معينة. يمكن أن تكون هذه العينة صلبة أو سائلة أو غازية. مقياس الطيف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء هو الأداة التي نستخدمها لهذه العملية. طيف الأشعة تحت الحمراء عبارة عن رسم بياني ، وله امتصاص للضوء بواسطة العينة في المحور y والطول الموجي أو تردد ضوء الأشعة تحت الحمراء في المحور x. وحدة التردد التي نستخدمها هنا هي السنتيمتر المقلوب (لكل سنتيمتر أو سم -1). إذا استخدمنا الطول الموجي بدلاً من التردد ، فإن وحدة القياس هي ميكرومتر.
ما هو رنين فيرمي؟
رنين فيرمي هو تحول طاقات وشدة نطاقات الامتزاز في طيف الأشعة تحت الحمراء أو طيف رامان. يتم إنشاء حالة الرنين هذه كنتيجة لخلط دالة الموجة الميكانيكية الكمومية. تم تقديم هذا المفهوم من قبل الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي ، الذي سمي على اسمه هذا الرنين.
في حالة حدوث رنين فرمي ، هناك شرطان يجب استيفاءهما: (1) تحويل وضعي الاهتزاز للجزيء وفقًا للتمثيل نفسه غير القابل للاختزال في مجموعة النقاط الجزيئية (بمعنى أن تناظر يجب أن يكون اهتزازان متشابهين) (2) يكون للتحولات طاقات متشابهة بالصدفة.
الشكل 1: المظهر المثالي للوضع الطبيعي والنغمة الفوقية قبل وبعد حدوث رنين فيرمي
في أغلب الأحيان ، إذا كانت الإثارة الأساسية والمفرطة تتزامن تقريبًا مع رنين فيرمي في الطاقة ، يحدث رنين فيرمي بين الإثارة الأساسية والمفرطة. علاوة على ذلك ، هناك تأثيران رئيسيان على الطيف يقودهما صدى فيرمي:
- تحويل وضع الطاقة العالية إلى طاقة أعلى وتحويل وضع الطاقة المنخفضة إلى طاقة أقل
- زيادة شدة الوضع الأضعف بينما تميل الفرقة الأكثر كثافة إلى الانخفاض في الشدة
ما هي Overtones في IR Spectra؟
Overtone في طيف الأشعة تحت الحمراء هو النطاق الطيفي الموجود في طيف اهتزازي للجزيء عندما ينتقل هذا الجزيء من الحالة الأرضية إلى حالة الإثارة الثانية.بمعنى آخر ، يحدث انتقال الجزيء من v=0 إلى v=2 حيث v هو رقم الكم الاهتزازي. يمكننا الحصول على v من حل معادلة شرودنجر لهذا الجزيء المحدد.
الشكل 02: معادلة شرودنجر
بشكل عام ، عند دراسة الأطياف الاهتزازية للجزيئات ، تميل اهتزازات الرابطة الكيميائية إلى أن تكون قريبة من كونها مذبذبات توافقية بسيطة. لذلك ، نحتاج إلى إمكانية تربيعية لاستخدامها في معادلة شرودنجر من أجل حل القيم الذاتية للطاقة الاهتزازية. عادة ، يتم تحديد حالات الطاقة هذه ، ولديها فقط قيم منفصلة للطاقة. إذا مررنا الإشعاع الكهرومغناطيسي عبر العينة ، فإن الجزيئات تميل إلى امتصاص الطاقة من الإشعاع الكهرومغناطيسي وتغيير حالة الطاقة الاهتزازية للجزيء.
ما هو الفرق بين رنين فيرمي و Overtones في طيف الأشعة تحت الحمراء؟
الاختلاف الرئيسي بين رنين فيرمي والنغمات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هو أن رنين فيرمي هو تحول طاقات وشدة نطاقات الامتصاص في أطياف الأشعة تحت الحمراء أو أطياف رامان ، في حين أن الدلالات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هي نطاقات طيفية تحدث في طيف اهتزازي عند انتقال الجزيء من الحالة الأرضية إلى الحالة المثارة الثانية.
يلخص الجدول التالي الفرق بين رنين فيرمي والنغمات في أطياف الأشعة تحت الحمراء.
ملخص - رنين فيرمي مقابل النغمات المفرطة في أطياف الأشعة تحت الحمراء
الاختلاف الرئيسي بين رنين فيرمي والنغمات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هو أن رنين فيرمي هو تحول طاقات وشدة نطاقات الامتصاص في أطياف الأشعة تحت الحمراء أو أطياف رامان ، في حين أن الدلالات في أطياف الأشعة تحت الحمراء هي نطاقات طيفية تحدث في الطيف الاهتزازي عند انتقال الجزيء من الحالة الأرضية إلى الحالة المثارة الثانية.
