Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ШТАРКА ЭФФЕКТ

ШТАРКА ЭФФЕКТ, изменение уровней энергии атомов и молекул во внешнем по отношению к рассматриваемой системе электрич. поле. Проявляется в сдвигах и расщеплении спектральных линий. Во внешнем однородном электрич. поле напряженности Е к гамильтониану свободного атома или молекулы добавляется поправка -d х E, где d - оператор дипольного момента системы. Если поправки к энергии и волновой ф-ции, обусловленные этим членом, малы, то их можно рассматривать методами возмущений теории. В таком случае сдвиг и расщепление уровней меняются либо линейно в зависимости от Е, что определяется 1-м порядком теории возмущений, либо, когда поправка первого порядка обращается в нуль,- квадратично (2-й порядок теории возмущений).
Для атома водорода Штарка эффект линеен, причем каждый уровень с главным квантовым числом п расщепляется на 2п - 1 т. наз. штарковских подуровней. Для многоэлектронных атомов, где вырождение уровней с одним и тем же п, но разными орбитальными квантовыми числами l снято за счет межэлектронного взаимодействия, Штарка эффект пропорционален квадрату напряженности Е.
У молекул наиб. изучены проявления Штарка эффекта во вращательных спектрах. Для молекул типа симметричного волчка, имеющих постоянные дипольные моменты, Штарка эффект линеен: изменение энергии пропорционально Е и дипольному моменту молекулы d. Для линейных молекул и молекул типа асимметричного волчка Штарка эффект квадратичен по напряженности поля и по дипольному моменту. Линейный Штарка эффект при величинах напряженности 1000 В/см и дипольного момента 1Д (3,3 х 10-30 Кл х м) приводит к расщеплениям, обычно не превосходящим 1000/J МГц, где J - вращат. квантовое число. Квадратичный Штарка эффект зависит также от частоты перехода: при тех же величинах напряженности и дипольного момента и при частоте перехода 25 000 МГц смещение частот по сравнению с их положением в отсутствие поля составляет величины порядка 100/J2 МГц.
Штарка эффект в микроволновых спектрах является основой метода определения дипольных моментов молекул, отличающегося высокой точностью, в т. ч. для молекул с малыми дипольными моментами. Этот метод пригоден для установления не только величин, но и направлений дипольного момента асимметричных волчков, поскольку он позволяет определить составляющие дипольного момента по главным осям инерции молекулы.
Кроме расщепления линий в микроволновых спектрах пере-ходы между штарковскими подуровнями можно наблюдать непосредственно в методе электрич. резонанса в мол. пучках. Для неполярных молекул Штарка эффект возникает как следствие взаимод. поля с индуцированными им дипольными моментами; он также квадратичен по напряженности поля. Этот эффект позволяет определять анизотропию поляризуемости молекул.
Влияние кристаллич. поля как поля точечных зарядов или диполей, окружающих центр. ион в координац. соед. или кристаллах, есть также проявление Штарка эффекта, обусловленного неоднородным полем, создаваемым этим окружением. Кристаллического поля теория, описывающая эффекты расщепления d- или f-уровней центр. атома или иона, представляет собой теорию Штарка эффекта в электрич. полях, создаваемых лигандами.
Штарка эффект проявляется и в переменных электрич. полях, в частности он используется для модуляции частот и усиления интенсивности переходов в микроволновой спектроскопии.
Эффект открыт И. Штарком в 1913.

Лит.: Таунс Ч., Шавлов А., Радиоспектроскоппя, пер. с англ., М., 1959; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962.

Н. Ф. Степанов.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн