Η βασική διαφορά μεταξύ του συντονισμού fermi και των υπερτόνων στα φάσματα IR είναι ότι ο συντονισμός fermi είναι η μετατόπιση των ενεργειών και των εντάσεων των ζωνών απορρόφησης στα φάσματα IR ή στα φάσματα Raman, ενώ οι υπέρηχοι στα φάσματα IR είναι φασματικές ζώνες που εμφανίζονται σε φάσμα δόνησης κατά τη μετάβαση ενός μορίου από τη βασική κατάσταση στη δεύτερη διεγερμένη κατάσταση.
Το Φάσματα IR ή το φάσμα IR είναι το αποτέλεσμα της φασματοσκοπίας IR, όπου η ακτινοβολία IR χρησιμοποιείται για την ανάλυση ενός δείγματος. Εδώ, μπορούμε να παρατηρήσουμε την αλληλεπίδραση μεταξύ ύλης και ακτινοβολίας IR. Μπορούμε να πάρουμε φάσματα υπερύθρων από φασματοσκοπία απορρόφησης. Η φασματοσκοπία IR χρησιμοποιείται για την αναγνώριση και ανάλυση χημικών ουσιών σε ένα δεδομένο δείγμα. Αυτό το δείγμα μπορεί να είναι στερεό, υγρό ή αέριο. Το φασματοφωτόμετρο υπερύθρων είναι το όργανο που χρησιμοποιούμε για αυτή τη διαδικασία. Το φάσμα IR είναι ένα γράφημα και έχει μια απορρόφηση φωτός από το δείγμα στον άξονα y και το μήκος κύματος ή τη συχνότητα του φωτός IR στον άξονα x. Η μονάδα συχνότητας που χρησιμοποιούμε εδώ είναι τα αντίστροφα εκατοστά (ανά εκατοστό ή cm-1). Αν χρησιμοποιήσουμε μήκος κύματος αντί για συχνότητα, τότε η μονάδα μέτρησης είναι τα μικρόμετρα.
Τι είναι το Fermi Resonance;
Ο συντονισμός Fermi είναι η μετατόπιση των ενεργειών και των εντάσεων των ζωνών προσρόφησης σε ένα φάσμα IR ή ένα φάσμα Raman. Αυτή η κατάσταση συντονισμού δημιουργείται ως συνέπεια της ανάμειξης της κβαντομηχανικής κυματοσυνάρτησης. Αυτή η έννοια εισήχθη από τον Ιταλό φυσικό Enrico Fermi, από τον οποίο πήρε το όνομά του αυτή η αντήχηση.
Εάν προκύψει συντονισμός fermi, υπάρχουν δύο προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται: (1) μετασχηματισμός των δύο τρόπων δόνησης ενός μορίου σύμφωνα με την ίδια μη αναγώγιμη αναπαράσταση στην ομάδα μοριακών σημείων (που σημαίνει ότι η συμμετρία του δύο δονήσεις πρέπει να είναι παρόμοιες) (2) οι μεταβάσεις έχουν παρόμοιες ενέργειες συμπτωματικά.
Εικόνα 1: Ιδανική εμφάνιση μιας κανονικής λειτουργίας και ενός τόνου πριν και μετά την εμφάνιση του συντονισμού Fermi
Πιο συχνά, εάν οι θεμελιώδεις και οι απόκρυφες διεγέρσεις σχεδόν συμπίπτουν με τον συντονισμό Fermi στην ενέργεια, ο συντονισμός Fermi εμφανίζεται μεταξύ θεμελιωδών και υπερτονικών διεγέρσεων. Επιπλέον, υπάρχουν δύο σημαντικές επιδράσεις στο μόλυβδο φάσματος από τον συντονισμό Fermi:
- Μετατόπιση λειτουργίας υψηλής ενέργειας σε υψηλότερη ενέργεια και αλλαγή λειτουργίας χαμηλής ενέργειας σε χαμηλότερη ενέργεια
- Αύξηση της έντασης της πιο αδύναμης λειτουργίας ενώ η πιο έντονη ζώνη τείνει να μειώνεται σε ένταση
Τι είναι τα Overtones στο IR Spectra;
Overtone στο φάσμα IR είναι η φασματική ζώνη που υπάρχει σε ένα φάσμα δόνησης ενός μορίου όταν αυτό το μόριο μεταβαίνει από τη θεμελιώδη κατάσταση σε μια δεύτερη διεγερμένη κατάσταση. Με άλλα λόγια, η μετάβαση του μορίου συμβαίνει από v=0 σε v=2 όπου v είναι ο δονητικός κβαντικός αριθμός. Μπορούμε να λάβουμε v από την επίλυση της εξίσωσης Schrodinger για το συγκεκριμένο μόριο.
Εικόνα 02: Εξίσωση Schrodinger
Γενικά, όταν μελετάμε τα δονητικά φάσματα των μορίων, οι δονήσεις των χημικών δεσμών τείνουν να είναι προσεγγίσιμες ως απλοί αρμονικοί ταλαντωτές. Επομένως, χρειαζόμαστε ένα τετραγωνικό δυναμικό που θα χρησιμοποιηθεί στην εξίσωση Schrodinger για να λύσουμε τις ιδιοτιμές της δονητικής ενέργειας. Συνήθως, αυτές οι ενεργειακές καταστάσεις είναι κβαντισμένες και έχουν μόνο διακριτές τιμές για την ενέργεια. Εάν περάσουμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μέσα από το δείγμα, τα μόρια τείνουν να απορροφούν την ενέργεια από το EMR και να αλλάζουν τη δονητική ενεργειακή κατάσταση του μορίου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του συντονισμού Fermi και των υπερτόνων στα IR Spectra;
Η βασική διαφορά μεταξύ του συντονισμού Fermi και των αποχρώσεων στα φάσματα υπερύθρων είναι ότι ο συντονισμός Fermi είναι η μετατόπιση των ενεργειών και των εντάσεων των ζωνών απορρόφησης στα φάσματα IR ή στα φάσματα Raman, ενώ οι επισημάνσεις στα φάσματα IR είναι φασματικές ζώνες που εμφανίζονται σε ένα φάσμα δόνησης κατά τη μετάβαση ενός μορίου από τη βασική κατάσταση στη δεύτερη διεγερμένη κατάσταση.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ του συντονισμού Fermi και των αποχρώσεων στα φάσματα υπερύθρων.
Σύνοψη – Fermi Resonance vs Overtones στο IR Spectra
Η βασική διαφορά μεταξύ του συντονισμού Fermi και των υπερτόνων στα φάσματα υπερύθρων είναι ότι ο συντονισμός fermi είναι η μετατόπιση των ενεργειών και των εντάσεων των ζωνών απορρόφησης στα φάσματα IR ή στα φάσματα Raman, ενώ οι υπέρηχοι στα φάσματα IR είναι φασματικές ζώνες που εμφανίζονται σε φάσμα δόνησης κατά τη μετάβαση ενός μορίου από τη θεμελιώδη κατάσταση στη δεύτερη διεγερμένη κατάσταση.
