The low frequency density of states and vibrational population dynamic ترجمة - The low frequency density of states and vibrational population dynamic العربية كيف أقول

The low frequency density of states

The low frequency density of states and vibrational population dynamics of polyatomic molecules in liquids
Preston Moore
Department of Chemistry, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104
A.
Tokmakoffa)
Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305
T.
Keyes
Department of Chemistry, Boston University, Boston, Massachusetts 02215
M.
D. Fayer
Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305
~Received 10 March 1995; accepted 24 May 1995!
Instantaneous normal mode calculations of the low frequency solvent modes of carbon tetrachloride ~CCl4! and chloroform ~CHCl3!, and experiments on the vibrational population dynamics of the T1u CO stretching mode ~;1980 cm21! of tungsten hexacarbonyl in CCl4 and CHCl3 are used to understand factors affecting the temperature dependence of the vibrational lifetime. Picosecond infrared pump–probe experiments measuring the vibrational lifetime of the T1u mode from the melting points to the boiling points of the two solvents show a dramatic solvent dependence. In CCl4, the vibrational lifetime decreases as the temperature is increased; however, in CHCl3, the vibrational lifetime actually becomes longer as the temperature is increased. The change in thermal occupation numbers of the modes in the solute/solvent systems cannot account for this difference. Changes in the density of states of the instantaneous normal modes and changes in the magnitude of the anharmonic coupling matrix elements are considered. The calculated differences in the temperature dependences of the densities of states appear too small to account for the observed difference in trends of the temperature dependent lifetimes. This suggests that the temperature dependence of the liquid density causes significant changes in the magnitude of the anharmonic coupling matrix elements responsible for vibrational relaxation. © 1995 American Institute of Physics.
I.
INTRODUCTION
The population dynamics of the vibrations of a polyatomic solute molecule in a polyatomic liquid solvent can involve the internal vibrational modes of the solute, the vibrational modes of the solvent, and the low frequency continuum of solvent modes.1,2 An initially excited high frequency vibrational mode of a solute molecule can relax by transferring vibrational energy to a combination of lower frequency internal vibrations and solvent vibrations. However, in general, a combination of lower frequency vibrations will not match the initial vibrational frequency. Therefore, one or more quanta of the continuum will also be excited ~or annihilated! to make up for the mismatch in the vibrational frequencies and conserve energy.
The low frequency solvent continuum can be described in terms of instantaneous normal modes ~INMs!.3–7 For vibrational relaxation in liquids, the INMs play the same role as do phonons in crystals. In a crystal, the phonons provide a continuum of modes that can be created or annihilated to conserve energy in relaxation processes between high frequency vibrations. Because of this similarity, for simplicity we will refer to the INMs as phonons of the liquid or just phonons. It is important to recognize the important differ
a!Current address: TechnischeUniversita¨tMu¨nchen, Physik Department E11, James-Franck-Str., 85748 Garching, Germany.
ence between INMs and true crystalline phonons. In a crystal, all phonon modes are bound, giving real phonon frequencies. In a liquid, the structure is continually evolving. Not all of the modes are bound, so that INMs have both real and imaginary frequencies. The imaginary frequency modes are related to the structural evolution of the liquid.8
Vibrational relaxation involves a cubic or higher order anharmonic process. The ‘‘order’’ of the process refers to the number of quanta involved in the relaxation. In the simplest cubic anharmonic process, the initial excited vibration is annihilated, a lower frequency internal mode or solvent mode is excited, and a phonon is excited to conserve energy. For a high frequency mode to relax by a cubic process, there must be another high frequency mode close enough in energy for the energy mismatch to fall within the phonon bandwidth. In a quartic or higher order process, the initial vibration is annihilated, two or more lower frequency vibrations are created, and one or more phonons are created to conserve energy. Unless there is a coincidence or Fermi resonance in which energy can be conserved by the creation and annihilation of discreet vibrational modes alone, at least one mode of the low frequency continuum of states will be involved in vibrational population dynamics. The rate constants for vibrational population relaxation dynamics can be described in terms of Fermi’s golden rule. Therefore, it is clear that the density of states of the low frequency continuum of INMs will be important in vibrational dynamics.
J.
Chem. Phys. 103 (9), 1 September 1995 0021-9606/95/103(9)/3325/10/$6.00 © 1995 American Institute of Physics 3325
Moore etal.: Vibrational population dynamics in liquids
In this paper, we consider the relationship between the density of states of the INMs of two liquids on the vibrational relaxation of a high frequency mode as a function of temperature. The vibrational relaxation dynamics of the T1u CO stretching mode of tungsten hexacarbonyl, W~CO!6,is studied in dilute solution in the liquids carbon tetrachloride, CCl4, and chloroform, CHCl3. Picosecond infrared ~ir! pump–probe experiments were used to measure the temperature dependence of the vibrational lifetime of the T1u mode.1 The temperature is varied from the melting points to the boiling points of the two solvents.
The ir pump–probe experiments show that the lifetime of the T1u mode in CCl4 becomes shorter as the temperature is increased from the melting point to the boiling point. One might be tempted to fit an activation energy to such a temperature dependence. However, when the lifetime is measured in CHCl3 from the melting point to the boiling point, it is observed that the lifetime actually becomes longer as the temperature is increased. This inverted temperature dependence is counterintuitive, yet it has also been observed in other solvents.9,10 This temperature dependence clearly demonstrates that a simple description in terms of an activation energy will not account for the change in behavior with solvent. As discussed below, a fully quantum mechanical treatment of vibrational relaxation of polyatomic molecules in polyatomic liquids2 cannot account for the inverted temperature dependence. If the relaxation pathway involves a number of high frequency vibrations, whether internal or from the solvent, and a phonon, then the temperature dependence will be determined by the thermal occupation numbers of the modes involved. Since these occupation numbers increase with temperature, the lifetime should get shorter with increasing temperature. The quantum mechanical treatment2 and other quantum mechanical11–14 and classical treatments15–17 of vibrational relaxation do not account for two aspects of the problem that are brought to the fore by the inverted temperature dependence: the temperature dependence of the phonon density of states and the temperature dependence of the magnitude of the anharmonic coupling matrix elements ~liquid density dependence!.
To gain insights into the temperature dependences of the vibrational lifetimes in the two solvents, the temperaturedependent low frequency INM spectra, ^r~v!&,ofCCl4 and CHCl3 were calculated. The calculations employed a detailed potential that included intermolecular and intramolecular components. While the low frequency intermolecular modes are of interest here, the potential is able to do a reasonable job of reproducing the vibrational spectrum of the liquids as well. The use of the full potential proved important. Calculations with an accurate Lennard-Jones ~LJ! potential do not generate the high frequency ‘‘rotational’’ part of the INM spectrum even though the LJ potential yields the correct melting point of the crystal. The real and imaginary components of the INM spectrum were calculated at three temperatures, near the melting point, at room temperature, and near the boiling point for both solvents. As the temperature is increased, there is a small decrease in the density of states across most of the real part of the spectra with a corresponding increase in the imaginary part.
mc-ref
FIG.1.Pump–probedataofthevibrationalrelaxationoftheT1uCOstretchingmodeofW~CO!6in~a! CCl4and~b! CHCl3atT5295K.Singleexponentialfitsconvolvedwiththe40pspulsesareshown.Thevibrationallifetimesforthesesamplesare700and370ps,respectively.
The paper is laid out in the following manner. In Sec. II, the experimental methods are briefly described, and the experimental results are presented. In Sec. III, the method for calculating the INMs is described, and the results are presented. In Sec. IV, we discuss the results of the experiments and the calculations.
II.
EXPERIMENTAL PROCEDURES AND RESULTS
Picosecond pump–probe experiments were performed with mid-ir pulses generated with a LiIO3 optical parametric amplifier ~OPA!. The laser system is a modified version of a system that has been described in detail previously.18 The description of the ir pulse generation and pump–probe data collection on the systems discussed here has been described in detail elsewhere.1
Figure 1 displays pump–probe data taken at 295 K.1 The data are for ~a! W~CO!6/CCl4 and ~b! W~CO!6/CHCl3. The calculated lines through the data are single exponential fits that include convolution with the pulse shape. The decays can be followed for greater than 4 factors of e. As can be seen from the figure, the data are of very high quality, and the fits are excellent. The vibrational lifetimes for these room temperature samples are 700 and 370 ps, respectively.
When pump–probe experiments are conducted
0/5000
من: -
إلى: -
النتائج (العربية) 1: [نسخ]
نسخ!
كثافة منخفضة التردد من الدول والديناميات السكانية الذبذبات من جزيئات متعدد الذرات في السوائل

بريستون مور قسم الكيمياء، جامعة بنسلفانيا، فيلادلفيا، بنسلفانيا 19104
أ.
tokmakoffa)
قسم الكيمياء، جامعة ستانفورد، ستانفورد، كاليفورنيا 94305
ر.

كييس قسم الكيمياء، جامعة بوسطن، بوسطن، ماساتشوستس 02215
م.
د. fayer
قسم الكيمياء، جامعة ستانفورد، ستانفورد، كاليفورنيا 94305
~ تلقى 10 مارس 1995؛ المقبولة 24 مايو 1995!
حسابات الوضع العادي لحظية من وسائط التردد المنخفض المذيبات رابع كلوريد الكربون CCL4 ~! وكلوروفورم ~ chcl3، والتجارب على ديناميات السكان الذبذبات من t1u شارك تمتد وضع ~؛! 1980 CM21!من hexacarbonyl التنغستن في CCL4 وchcl3 تستخدم لفهم العوامل التي تؤثر على درجة حرارة الاعتماد عمر الذبذبات. بيكو ثانية الأشعة تحت الحمراء التجارب مضخة مسبار قياس مدى الحياة الذبذبات من وضع t1u من نقطة إلى نقاط انصهار غليان المذيبات اثنين تظهر الاعتماد المذيبات دراماتيكية. في CCL4،يقلل من عمر الذبذبات كما هو زيادة درجة الحرارة، ولكن في chcl3، عمر الذبذبات تصبح في الواقع لفترة أطول مثل درجة الحرارة وزيادة. التغير في أعداد الاحتلال الحرارية من وسائط في المذاب / نظم المذيبات لا يمكن حساب لهذا الاختلاف.وتعتبر التغيرات في كثافة من الدول من وسائل طبيعية لحظية والتغيرات في حجم anharmonic عناصر اقتران المصفوفة. تظهر الاختلافات في حساب الإعتماد درجة حرارة كثافة من الدول الصغيرة جدا لحساب الفرق التي لوحظت في اتجاهات أعمار تعتمد درجة الحرارة.هذا يشير إلى أن الاعتماد على درجة الحرارة من كثافة السائل يسبب تغيرات كبيرة في حجم anharmonic عناصر اقتران مصفوفة المسؤولة عن الاسترخاء الذبذبات. © 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء.
ط.

مقدمةديناميات السكان من الاهتزازات من جزيء متعدد الذرات المذاب في المذيبات السائلة متعدد الذرات يمكن أن تنطوي على وسائط الذبذبات الداخلية للالمذاب، وسائط الذبذبات من المذيب، واستمرارية التردد المنخفض من modes.1 المذيبات،2 واسطة متحمس في البداية تردد عال الذبذبات من جزيء المذاب يمكن الاسترخاء عن طريق تحويل الطاقة الذبذبات إلى مزيج من انخفاض الاهتزازات الداخلية التردد والاهتزازات المذيبات. ولكن، بشكل عام، وهو مزيج من انخفاض الاهتزازات التردد لن تتناسب مع تردد الذبذبات الأولية. لذلك،كما سيتم متحمس واحد أو أكثر من الكميات التواصل ~ أو يباد! للتعويض عن عدم تطابق في ترددات الذبذبات والحفاظ على الطاقة.
يمكن وصفها التواصل المذيبات التردد المنخفض من حيث طرق طبيعية لحظية ~ inms 0،3-7! للاسترخاء الذبذبات في السوائل، وinms تلعب نفس الدور كما تفعل الفونونات في البلورات. في وضوح الشمس،توفير الفونونات سلسلة متصلة من وسائط التي يمكن إنشاؤها أو يباد للحفاظ على الطاقة في عمليات الاسترخاء بين الاهتزازات عالية التردد. بسبب هذا التشابه، لبساطة سنشير إلى inms كما الفونونات من السائل أو الفونونات فقط. من المهم أن ندرك تختلف المهم
عنوان الحالية:! technischeuniversita ¨ ¨ TMU nchen، قسم physik E11،جيمس فرانك، شارع، 85748 جارشينج، ألمانيا.
سينعقد بين inms والفونونات البلورية صحيح. في وضوح الشمس، لا بد جميع وسائل الطاقة الصوتية، وإعطاء ترددات الطاقة الصوتية الحقيقية. في السائل، وهيكل يتطور باستمرار. ليس كل من وسائط ملزمة، بحيث يكون كل inms الترددات الحقيقية والمتخيلة. ترتبط وسائل تردد وهمية للتطور الهيكلي للliquid.8
ينطوي الاسترخاء الذبذبات عملية anharmonic أجل مكعب، أو ما يفوقها. النظام'''' العملية يشير إلى عدد من الكميات تشارك في الاسترخاء. في أبسط عملية anharmonic مكعب، وأبيدت اهتزاز متحمس الأولي، هو متحمس وضع الداخلي أدنى تردد أو وضع المذيبات، والطاقة الصوتية هو متحمس للحفاظ على الطاقة.لوضع الترددات العالية للاسترخاء من خلال عملية مكعب، يجب أن يكون هناك وضع الترددات العالية أخرى قريبة بما فيه الكفاية في مجال الطاقة لعدم تطابق الطاقة تقع ضمن النطاق الترددي الطاقة الصوتية. في عملية ترتيب الدرجة الرابعة أو أعلى، وأبيدت الاهتزاز الأولي، يتم إنشاء اثنين أو أكثر أقل الاهتزازات والتردد، ويتم إنشاء واحدة أو أكثر الفونونات للحفاظ على الطاقة.ما لم يكن هناك صدفة أو فيرمي صدى في الطاقة التي يمكن حفظها عن طريق خلق وإبادة وسائط الذبذبات الرصينة وحدها، سوف تشارك وضع واحد على الأقل من التواصل التردد المنخفض من الدول في ديناميات السكان الذبذبات. الثوابت معدل الذبذبات لديناميات السكان الاسترخاء يمكن وصفها من حيث القاعدة الذهبية فيرمي. لذلك،فمن الواضح أن كثافة دول متصلة التردد المنخفض من inms سيكون من المهم في ديناميات الذبذبات.
ي.
الكيميائي. ف. 103 (9)، 1 سبتمبر 1995 0021-9606/95/103 (9) / 3325/10 / 6،00 $ © 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء 3325
مور ETAL: ديناميات السكان الذبذبات في السوائل
في هذه الورقة،علينا النظر في العلاقة بين كثافة دول inms اثنين من السوائل على الاسترخاء الذبذبات من وضع الترددات العالية بوصفها وظيفة من درجة الحرارة. ديناميات الاسترخاء الذبذبات من t1u شارك تمتد النمط من التنغستن hexacarbonyl، ث ~ شارك! 6، ودرس في محلول مخفف في السوائل رابع كلوريد الكربون، CCL4، وكلوروفورم، chcl3. الأشعة تحت الحمراء الأشعة تحت الحمراء بيكو ثانية ~!وقد استخدمت التجارب مضخة مسبار لقياس درجة حرارة الاعتماد عمر الذبذبات من mode.1 t1u وتتنوع درجة الحرارة من ذوبان النقاط إلى نقطة الغليان من المذيبات اثنين.
تظهر الأشعة تحت الحمراء التجارب مضخة مسبار أن عمر وضع في t1u CCL4 يصبح أقصر كما يتم زيادة درجة الحرارة من نقطة انصهار لدرجة الغليان.يمكن للمرء أن يكون إغراء لتناسب طاقة التنشيط لهذا الاعتماد على درجة الحرارة. ومع ذلك، عندما يتم قياس مدى الحياة في chcl3 من نقطة انصهار لدرجة الغليان، لوحظ أن الحياة تصبح في الواقع لفترة أطول مثل درجة الحرارة وزيادة. هذا الاعتماد على درجة الحرارة المقلوب هو متوقع، ولكن كما لوحظ في solvents.9 أخرى،10 يوضح درجة الحرارة هذه التبعية بوضوح أن وصف بسيط من حيث طاقة التنشيط لن حساب التغيير في السلوك مع المذيبات. كما هو مبين أدناه، علاج ميكانيكية الكم الكامل من الاسترخاء الذبذبات من جزيئات متعدد الذرات في liquids2 متعدد الذرات لا يمكن حساب لاعتماد درجة حرارة مقلوب.إذا كان مسار الاسترخاء ينطوي على عدد من الاهتزازات عالية التردد، سواء كانت داخلية أو من المذيبات، والطاقة الصوتية، وبعد ذلك سيتم تحديد درجة الحرارة عن طريق الاعتماد الأرقام الاحتلال الحرارية من وسائط المعنية. منذ زيادة هذه الأرقام الاحتلال مع درجة الحرارة، ويجب الحصول على حياة أقصر مع زيادة درجة الحرارة.وtreatment2 الكم الميكانيكية وغيرها من الكم mechanical11-14 والكلاسيكية treatments15 17 من الاسترخاء الذبذبات لا تمثل جانبين من جوانب المشكلة التي يتم إحضارها إلى الواجهة من الاعتماد على درجة الحرارة مقلوب:اعتماد درجة الحرارة من كثافة الطاقة الصوتية للدول واعتماد درجة الحرارة من حجم anharmonic عناصر المصفوفة ~ اقتران كثافة السائل الاعتماد!
للحصول على أفكار في الإعتماد درجة حرارة أعمار الذبذبات في المذيبات، وهما temperaturedependent التردد المنخفض الحركة الوطنية العراقية الأطياف، ص
~ V! &، ofccl4 وchcl3 حسبت.استخدمت الحسابات إمكانات التفصيلية التي تضمنت الجزيئات والمكونات داخل الجزيء. في حين أن انخفاض سائط تردد الجزيئات ذات أهمية هنا، وإمكانات قادرة على القيام بعمل معقول من استنساخ الطيف الذبذبات من السوائل كذلك. استخدام الإمكانات الكاملة أثبتت أهمية. الحسابات مع لينارد جونز-LJ دقيقة ~!إمكانات لا تولد وتيرة عالية'' التناوب'' جزء من الطيف الحركة الوطنية العراقية على الرغم من إمكانية LJ تعطي نقطة انصهار الصحيح من الكريستال. حسبت المكونات الحقيقية والمتخيلة من الطيف الحركة الوطنية العراقية على ثلاثة درجات الحرارة، وبالقرب من نقطة انصهار، في درجة حرارة الغرفة، وبالقرب من نقطة الغليان لكل من المذيبات. كما يتم زيادة درجة الحرارة،هناك انخفاض طفيف في كثافة الحالات في معظم أنحاء الجزء الحقيقي من الأطياف مع زيادة مقابلة في الجزء التخيلي.

MC-المرجع fig.1.pump-probedataofthevibrationalrelaxationofthet1ucostretchingmodeofw ~ شارك! 6in ~ ل! ccl4and ~ ب!وضعت الورقة على النحو التالي. في ثانية. ثانيا، تم وصفها بإيجاز الأساليب التجريبية، ويتم عرض النتائج التجريبية. في ثانية. الثالث، يتم وصف طريقة لحساب inms، ويتم عرض النتائج. في ثانية. رابعا، نحن مناقشة نتائج التجارب والحسابات.
ثانيا.
الإجراءات التجريبية والنتائج
وأجريت التجارب بيكو ثانية مضخة مسبار مع نبضات الأشعة تحت الحمراء منتصف لدت مع مكبر للصوت liio3 حدودي البصرية ~ قانون التلوث النفطي! نظام ليزر هو نسخة معدلة من نظام التي تم وصفها في التفاصيل previously.18 وصف الجيل الأشعة تحت الحمراء النبض وجمع البيانات مضخة مسبار على أنظمة مناقشتها هنا وقد وصفت بالتفصيل elsewhere.1
الشكل 1 يعرض ضخ مسبار البيانات التي اتخذت في 295 K.1 البيانات هي لل~ ل! ث ~ شارك! 6/ccl4 و~ ب! ث ~ 6/chcl3 المشترك! خطوط تحسب من خلال البيانات يناسب الأسي واحد التي تشمل الإلتواء مع الشكل النبض. يمكن اتباعها يضمحل لأكبر من 4 عوامل ه. كما يمكن أن يرى من هذا الرقم، فإن البيانات هي من نوعية عالية جدا، ويناسب ممتازة.أعمار الذبذبات لهذه العينات درجة حرارة الغرفة هي 700 و 370 PS، على التوالي.
عندما تجرى التجارب مضخة مسبار
يجري ترجمتها، يرجى الانتظار ..
النتائج (العربية) 2:[نسخ]
نسخ!
كثافة منخفضة التردد للدول والديناميات السكانية الذبذبات polyatomic الجزيئات في السوائل
"مور بريستون"
قسم الكيمياء، جامعة بنسلفانيا، فيلادلفيا، بنسلفانيا 19104
أ
توكماكوفا)
قسم الكيمياء، جامعة ستانفورد، جامعة ستانفورد، كاليفورنيا 94305
ت.
كييس
قسم الكيمياء، جامعة بوسطن، بوسطن، ماساشوستس 02215
م.
"فير د"
قسم الكيمياء، جامعة ستانفورد، جامعة ستانفورد، كاليفورنيا 94305
~ تلقي 10 مارس 1995؛ قبلت 24 مايو 1995!
العمليات الحسابية في الوضع العادي لحظية أوضاع المذيبات منخفضة التردد لرابع كلوريد الكربون ~ CCl4! الكلوروفورم ~ CHCl3!، والتجارب المتعلقة بالديناميات السكانية الذبذبات من شركة T1u تمتد وضع ~؛ وعام 1980 cm21! وتستخدم هيكساكاربونيل في CCl4 و CHCl3 من التنغستن فهم العوامل التي تؤثر على الاعتماد على درجة الحرارة لمدة الذبذبات. تبين التجارب pump–probe الأشعة تحت الحمراء picosecond قياس عمر الذبذبات من وضع T1u من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان من المذيبات اثنين من اعتماد المذيبات درامية. في CCl4، عمر الذبذبات يتناقص كما يتم زيادة درجة الحرارة؛ ومع ذلك، في CHCl3، عمر الذبذبات فعلا يصبح أطول كما يتم زيادة درجة الحرارة. لا يمكن حساب التغيير في أرقام الاحتلال الحرارية من الأوضاع في نظم المذاب/مذيب لهذه الفرق. وتعتبر التغيرات في كثافة الدول في أوضاع طبيعية لحظية والتغيرات في حجم أنهارمونيك اقتران عناصر المصفوفة. تظهر الاختلافات المحسوبة في الاعتماد درجة حرارة كثافة من الدول صغير جداً لحساب الفرق الملحوظ في الاتجاهات لإعمار تعتمد درجة الحرارة. وهذا يوحي بأن الاعتماد على درجة الحرارة من كثافة السائل يسبب تغييرات كبيرة في حجم أنهارمونيك اقتران مصفوفة العناصر المسؤولة عن تخفيف الذبذبات. © 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء.
أولاً
مقدمة
ويمكن أن تشمل الديناميات السكانية للاهتزازات من جزيء بولياتوميك ذائبة في المذيبات سائلة polyatomic وسائط الذبذبات الداخلية للمذاب، ووسائط الذبذبات من المذيب، ومتوالية ذات التردد المنخفض من المذيبات modes.1،2 وضع الذبذبات متحمس في البداية عالية تردد من جزيء ذائبة يمكن الاسترخاء بنقل الطاقة الذبذبات إلى مزيج من انخفاض تواتر الاهتزازات الداخلية والاهتزازات المذيبات. ومع ذلك، بشكل عام، مزيج من انخفاض تواتر الاهتزازات سوف لا تتطابق مع تردد الذبذبات الأولية. ولذلك، سوف أيضا تكون متحمس كمات واحدة أو أكثر للتواصل ~ أو يكن! جعل لعدم التطابق في ترددات الذبذبات والحفاظ على الطاقة.
يمكن وصف التواصل المذيبات ذات التردد المنخفض من حيث أوضاع طبيعية لحظية ~ إينمس!.3-7 للاسترخاء الذبذبات في السوائل، إينمس تلعب نفس الدور كما تفعل الفونونات في البلورات. في بلورة، الفونونات توفير سلسلة متصلة أوضاع التي يمكن إنشاؤها أو يباد للحفاظ على الطاقة في عمليات الاسترخاء بين اهتزازات عالية التردد. بسبب هذا التشابه، للبساطة ونحن سوف تشير إلى إينمس الفونونات الفونونات السائلة أو مجرد. من المهم أن تعترف تختلف هامة
!العنوان الحالي: TechnischeUniversita¨tMu¨nchen، E11 إدارة Physik، جيمس-فرانك-شارع، 85748 Garching، ألمانيا.
الاجتماع بين إينمس وصحيح الفونونات البلورية. في بلورة، ملزمة جميع فونون وسائط، إعطاء ترددات فونون الحقيقية. في سائل، يتطور باستمرار الهيكل. ليس كل أوضاع ملزمة، حيث يكون إينمس ترددات الحقيقي والتخيلي على حد سواء. وسائط تواتر وهمي تتصل بتطور الهيكلية liquid.8
الذبذبات الاسترخاء ينطوي على عملية أنهارمونيك ترتيب مكعب أو أعلى. '' النظام '' عملية يشير إلى العدد كمات المتورطين في الاسترخاء. في أبسط عملية أنهارمونيك مكعب، الاهتزاز متحمس الأولية هو يباد وهو متحمس المذيبات أو أدنى تردد الداخلية وضع وهو متحمس فونون الحفاظ على الطاقة. لوضع عالية تردد الاسترخاء قبل عملية مكعب، يجب أن يكون هناك تردد عال وضع آخر إغلاق ما يكفي من الطاقة للطاقة عدم تطابق لتقع ضمن النطاق الترددي فونون. في عملية ترتيب كارتيك أو أعلى، هو يباد الاهتزاز الأولية والاهتزازات التردد أقل اثنين أو أكثر يتم إنشاؤها، والفونونات واحد أو أكثر يتم إنشاؤها للحفاظ على الطاقة. ما لم تكن هناك صدفة أو الرنين فيرمي الذي يمكن أن يحافظ الطاقة بإنشاء وافناء وسائط الذبذبات الرصينة وحدها، وضع واحد على الأقل متصلة منخفضة التردد من الدول ستشارك في ديناميات السكان الذبذبات. يمكن وصف الثوابت معدل للديناميات السكانية الذبذبات الاسترخاء فيما يتعلق بالقاعدة الذهبية فيرمي. ولذلك، فمن الواضح أن كثافة الدول متصلة منخفضة التردد من إينمس سيكون من المهم في ديناميات الذبذبات.
ج.
الكيمياء فيزياء 103 (9)، 1 سبتمبر 1995 0021-9606/95/103 (9)/3325/10/$6.00 © 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء 3325
مور ايتال.: الديناميات السكانية الذبذبات في السوائل
في هذه الورقة، أننا نعتبر العلاقة بين الكثافة الدول إينمس من اثنين من السوائل على تخفيف الذبذبات من وضع الترددات العالية كدالة لدرجة الحرارة. ديناميات الاسترخاء الذبذبات CO T1u تمتد وضع التنغستن هيكساكاربونيل، W ~ CO! 6، هو درس في محلول مخفف في رابع كلوريد الكربون السوائل و CCl4 كلوروفورم، CHCl3 Picosecond الأشعة تحت الحمراء ~ الأشعة تحت الحمراء! واستخدمت تجارب pump–probe قياس الاعتماد على درجة الحرارة من عمر mode.1 T1u تختلف درجة الحرارة من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان من المذيبات اثنين الذبذبات.
التجارب pump–probe الأشعة تحت الحمراء تظهر أن عمر وضع T1u في CCl4 يصبح أقصر كما يتم زيادة درجة الحرارة من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان. واحد يمكن أن يغري لتتناسب مع طاقة تنشيط لمثل هذا الاعتماد على درجة حرارة. ومع ذلك، عندما يقاس مدى الحياة في CHCl3 من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان، لاحظ فعلا يصبح العمر أطول كما يتم زيادة درجة الحرارة. هذا الاعتماد على درجة الحرارة المقلوب الحدس، ومع ذلك فقد لوحظ أيضا في solvents.9 الأخرى،10 الاعتماد على درجة الحرارة هذا يبين بوضوح أن وصف بسيط من حيث طاقة تنشيط سوف لا بحساب التغير في السلوك مع المذيب. كما تمت مناقشته أدناه، لا يمكن أن تفسر تماما كم ميكانيكية علاج للاسترخاء الذبذبات من جزيئات بولياتوميك في liquids2 بولياتوميك للاعتماد على درجة الحرارة مقلوب. إذا كان المسار الاسترخاء ينطوي على عدد من الذبذبات عالية التردد، سواء الداخلية أو من المذيبات، وفونون، ثم الاعتماد على درجة الحرارة سوف تحدده الأرقام الاحتلال الحرارية من أوضاع المشاركة. نظراً لزيادة هذه الأرقام الاحتلال مع درجة الحرارة، وينبغي الحصول على العمر أقصر مع ارتفاع درجة الحرارة. لا تراعي جانبين من جوانب المشكلة التي يتم جلبها إلى الصدارة بالاعتماد على درجة الحرارة مقلوب treatment2 ميكانيكية الكم والكم mechanical11–14 و treatments15–17 الكلاسيكية للاسترخاء الذبذبات الأخرى: الاعتماد على درجة الحرارة الكثافة فونون الدول والاعتماد على درجة الحرارة من حجم أنهارمونيك اقتران عناصر المصفوفة ~ الاعتماد على كثافة السائل!.
لاكتساب نظرة ثاقبة الاعتماد درجة الحرارة من إعمار الذبذبات في المذيبات اثنين، المعهد الوطني للهجرة منخفضة التردد تيمبيراتوريديبيندينت الأطياف،
r ~ v! حسبت &، ofCCl4 و CHCl3. العمليات الحسابية المستخدمة إمكانية مفصلة التي شملت مكونات الجزيئات وإينتراموليكولار. بينما صيغ الجزيئات ذات التردد المنخفض للاهتمام هنا، قادرة على القيام بعمل معقول لاستنساخ طيف الذبذبات للسوائل، وكذلك الإمكانات. استخدام الإمكانات الكاملة أثبت الهامة. العمليات الحسابية مع دقة لينارد جونز ~ LJ! إمكانات لا تولد الجزء '' التناوب '''' عالية التردد من الطيف المعهد الوطني للهجرة، على الرغم من أن إمكانيات LJ غلة نقطة انصهار الصحيح للبلورة. وحسبت مكونات الطيف المعهد الوطني للهجرة الحقيقية والتخيلية في ثلاث درجات الحرارة، قرب نقطة انصهارها، في درجة حرارة الغرفة، وقرب نقطة الغليان لكلا المذيبات. كما يتم زيادة درجة الحرارة، وهناك انخفاض كثافة الدول صغيرة عبر معظم الجزء الحقيقي من الأطياف مع زيادة مقابلة في الجزء التخيلي.
مولودية--ref
FIG.1.Pump–probedataofthevibrationalrelaxationoftheT1uCOstretchingmodeofW~CO! 6 في ~! CCl4and ~ ب! CHCl3atT5295K.Singleexponentialfitsconvolvedwiththe40pspulsesareshown.Thevibrationallifetimesforthesesamplesare700and370ps,respectively.
وضعت الورقة على النحو التالي. في البند الثاني، يرد وصف موجز للأساليب التجريبية، ويتم عرض النتائج التجريبية. في الفرع الثالث، يرد وصف لطريقة حساب في إينمس، ويتم عرض النتائج. في الفرع الرابع، ونحن نناقش نتائج التجارب والعمليات الحسابية.
ثانيا.
إجراءات التجريبية ونتائج
وأجريت تجارب pump–probe بيكوسيكوند مع البقول منتصف الأشعة تحت الحمراء التي تم إنشاؤها مع حدودي مكبر للصوت بصرية LiIO3 ~ أوبا!. نظام ليزر هو نسخة معدلة من النظام الذي تم وصفه بالتفصيل previously.18 وصفاً لتوليد ذبذبة الأشعة تحت الحمراء، وجمع البيانات pump–probe في النظم التي نوقشت هنا قد وصفت بالتفصيل elsewhere.1
يعرض الشكل 1 pump–probe البيانات المتخذة في 295 K.1 البيانات ل ~! W ~ CO! 6/CCl4 و ~ ب! W ~ CO! 6/CHCl3. خطوط المحسوبة من خلال البيانات هي واحد يناسب الأسية التي تتضمن الالتواء مع الشكل النبض. يمكن أن يتبع في اضمحلال لأكبر من عوامل 4 (ه). وكما يتبين من الشكل، البيانات ذات جودة عالية جداً، ويناسب ممتازة. عمر الذبذبات لهذه العينات في درجة حرارة الغرفة هي ps 700 و 370، على التوالي.
عندما تجري تجارب pump–probe
يجري ترجمتها، يرجى الانتظار ..
النتائج (العربية) 3:[نسخ]
نسخ!
التردد المنخفض الكثافة من الدول vibrational polyatomic ديناميات الجزيئات في السوائل
بريستون مور
قسم الكيمياء بجامعة بنسلفانيا، فيلادلفيا، بنسلفانيا 19104
ألف -
tokmakoffa )
قسم الكيمياء بجامعة ستانفورد وجامعة ستانفورد بكاليفورنيا 94305
ت.
كيس
قسم الكيمياء، جامعة بوسطن، بوسطن، ماساشوستس 02215
م.
د. fayer الفولطية
قسم الكيمياء بجامعة ستانفورد وجامعة ستانفورد بكاليفورنيا 94305
إلى 10 آذار/مارس 1995; قبل 24 أيار/مايو 1995!
فورية الوضع العادي حساب التردد المنخفض مذيبة الأوضاع من الكربون وبروميد الشركة بحوالي 4! و الكلوروفورم ~chcl3 !، و التجارب على vibrational الديناميات السكانية من T1U يمتد التعاون إلى وضع (1980سم 21!من التنغستن في الشركة hexacarbonyl chcl4 و3 تستخدم على فهم العوامل التي تؤثر في درجة الحرارة اعتماد vibrational مدى الحياة. مضخة تعمل بالأشعة تحت الحمراء picosecond المسبار تجارب قياس vibrational عمر T1U من ذوبان وضع نقطة إلى نقطة الغليان من المذيبات المذيبات عرض درامي الاعتماد. في ccl4,على vibrational العمر تتناقص مع زيادة درجة الحرارة; ومع ذلك، في chcl3، vibrational العمر طالت بالفعل درجة الحرارة. التغيير في احتلال عدد من الأوضاع في التبلور/المذيبات نظم لا يمكن حساب هذا الفارق.التغيرات في كثافة الدول الفوري أوضاع عادية والتغيرات في حجم anharmonic عناصر المصفوفة التوصيل. على حساب الاختلافات في درجة الحرارة من مقرات حديثةن كلها محاطة بمتنزه عام من الدول الصغيرة جدا على حساب الاتجاهات لاحظ الفرق في درجة الحرارة تتوقف حياتنا.وهذا يعني أن درجة الحرارة من الاعتماد على كثافة السائل يسبب تغييرات كبيرة في حجم المصفوفة anharmonic وربط عناصر مسؤولة عن vibrational للاسترخاء. حقوق النشر © لعام 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء .
I.
عرض الفولطية
الديناميات السكانية من اهتزازات من التبلور polyatomic جزيء في polyatomic السائل المذيب يمكن ان تشمل vibrational الداخلية أوضاع تزويد بالاكسجين ، vibrational أوضاع ديونها، وانخفاض وتيرة التواصل من المذيبات modes.1,2 البداية أثار ارتفاع تواتر vibrational التبلور وضع جزيء الاسترخاء من نقل الطاقة vibrational مجموعة من الذبذبات المنخفضة التردد الداخلي وقادرة الذبذبات. ومع ذلك، بصفة عامة، مجموعة من الذبذبات المنخفضة التردد لن المباراة vibrational التردد الأولي. ولذلك,شركة كوانتا كومبيوتر واحد أو أكثر من التواصل كما أن أثار ~أو القضاء عليه ! لتعويض عدم تطابق vibrational ترددات الطاقة وحفظها.
التردد المنخفض مذيبة التواصل يمكن وصف أوضاع عادية الفوري إلى inms! 3-7 vibrational الاسترخاء في السوائل ، inms تلعب نفس الدور الذي لا phonons في البلورات . في Crystal,على phonons توفير سلسلة متصلة من الأوضاع التي يمكن إنشاؤها أو القضاء على ترشيد استهلاك الطاقة في تخفيف العمليات بين كثرة الاهتزازات. بسبب هذا التشابه على البساطة سنشير إلى inms كما phonons من السائل أو phonons. ومن المهم الاعتراف تختلف
a!العنوان الحالي : technischeuniversita¨tmu¨nchen، physik إدارة e11,james-franck على Str. , 85748 Garching، ألمانيا.
الاشتراك بين inms phonons البلورية حقيقية. في Crystal, فونون الأوضاع بحكم يعطي فونون الترددات. في السائل، هيكل دائم التطور. ليس كل من طرق لا بد، لكي يكون inms الحقيقية والوهمية الترددات. التردد الوهمي الأوضاع الهيكلية المتصلة بتطور liquid. 8
vibrational الاسترخاء ينطوي على متر مكعب أو العالي anharmonic العملية. "النظام" من عملية تشير إلى عدد من شركة كوانتا كومبيوتر في الاسترخاء. في أبسط متر مكعب anharmonic عملية الاهتزاز أثار الأولية، بتردد الداخلية أو وضع وضع المذيب سعيد، فونون سعيد إلى ترشيد استهلاك الطاقة.عالية التردد في وضع الاسترخاء بجوار متر مكعب، يجب أن يكون وضع التردد العالي آخر قريب بما فيه الكفاية في مجال الطاقة عدم تطابق الطاقة يدخل فونون عرض النطاق الترددي. في quartic العالي أو عملية الاهتزاز الأولية، أو أكثر أقل تردد الاهتزازات إنشاء واحد أو أكثر phonons وضع حفظ الطاقة.ما لم يكن هناك مصادفة أو Fermi صدى في الطاقة التي يمكن أن تكون منطلقا من إنشاء و إبادة من أوضاع vibrational وحدها، في وضع ما لا يقل عن واحد من انخفاض وتيرة التواصل من إشراك الدول في vibrational الديناميات السكانية. معدل الثوابت vibrational على الاسترخاء ديناميات السكان يمكن وصف Fermi على القاعدة الذهبية. ولذلك,ومن الواضح أن كثافة من الدول من التردد المنخفض سلسلة inms سوف تكون في vibrational الديناميات الهامة.
ج.
الأسلحة الكيميائية والبيولوجية. ماكونالد تدعم. 103 (9)، 1 أيلول/سبتمبر 1995 0021-9606/ 95/103 (9) / 3325/10/6.00 دولار © 1995 المعهد الأمريكي للفيزياء
مور etal 3325 ": vibrational الديناميات السكانية في السوائل يمكنك في هذه الورقة,إننا نعتبر العلاقة بين كثافة من دول inms اثنين من السوائل على vibrational تخفيف عالية التردد وظيفة وضع درجة الحرارة. الاسترخاء على vibrational ديناميات T1U وضع التعاون الممتد من التنغستن hexacarbonyl W ~ !6 المشترك هو درس في إضعاف حل في السوائل البنزن ورباعي كلوريد الكربون، ccl4، و، chcl3. الأشعة تحت الحمراء الأشعة تحت الحمراء picosecond تقريبًا !ضخ المسبار التجارب لقياس درجة الحرارة اعتماد vibrational عمر T1U1 درجة الحرارة mode. متنوعة من ذوبان نقطة إلى نقطة الغليان من المذيبات.
IR الضخ التحقيق وتثبت التجارب أن عمر T1U4 الوضع في الشركة يصبح أقصر درجة الحرارة من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان.قد يميل إلى صالح تفعيل الطاقة إلى هذه درجة حرارة الاعتماد. ومع ذلك، عندما يتم قياس مدى الحياة في chcl3 من نقطة انصهار إلى نقطة الغليان، لوحظ أن الحياة تصبح بالفعل تعد درجة الحرارة. هذا يعكس درجة الحرارة غير مقبول منطقيًا الاعتماد، كما لوحظ في سائر solvents.9,10 درجة الحرارة الاعتماد يبين بوضوح أن وصف بسيط حيث من تفعيل حساب الطاقة لن تغيير في السلوك مع المذيبات. كما هو مبين أدناه، وكمية المعالجة الآلية من vibrational تخفيف polyatomic polyatomic الجزيئات في السوائل2 لا يمكن حساب درجة الحرارة معكوسة الاعتماد.إذا كان تخفيف مسار ينطوي على عدد من الذبذبات العالية التردد، سواء في الداخل أو من المذيب ، فونون ثم الاعتماد على درجة الحرارة سوف يحدده الاحتلال الحرارية عدد من الأوضاع. منذ الاحتلال هذه الأرقام زيادة درجة الحرارة على مدى الحياة أقصر مع زيادة درجة الحرارة.مقدار المعالجة الآلية2 مقدار الميكانيكية الأخرى 11-14, علاجات تقليدية 15-17 من vibrational الاسترخاء لا تمثل جانبين من جوانب المشكلة التي برزت من معكوس اعتماد درجة الحرارة:درجة الحرارة اعتماد فونون كثافة من الدول اعتماد درجة الحرارة من حجم anharmonic وربط عناصر المصفوفة إلى كثافة السائل الاعتماد!.
إلى اكتساب فهم أعمق درجة الحرارة vibrational مقرات حديثةن كلها محاطة بمتنزه عام من حياتنا في المذيبات ، temperaturedependent طيف التردد المنخفض. ،
R V! ~&"ofccl4 و3 chcl محسوبة.حسابات المستخدمين المحتملين مفصلة شملت intermolecular و intramolecular المكونات. بينما التردد المنخفض intermolecular الأوضاع من الاهتمام هنا، قادرة على القيام بعمل استنساخ vibrational مجموعة من السوائل . استخدام لعب المحتملة. حسابات دقيقة تقريبًا lennard-jones LJ !إمكانات لا تولد كثرة "التناوب" جزءا من الطيف. وعلى الرغم من أن إيرادات LJ المحتملة الصحيحة نقطة انصهار من الكريستال. الحقيقية والوهمية مكونات الطيف. كانت محسوبة في درجات الحرارة، قرب نقطة انصهار في درجة حرارة الغرفة، بالقرب من نقطة الغليان لكل المواد المذيبة. درجة الحرارة زادتهناك انخفاض طفيف في كثافة من الدول عبر أكثر من جزء من طيف مع زيادة وهمية في هذا الجزء.
mc-مرجع
fig.1"الضخ probedataofthevibrationalrelaxationofthet~ 1ucostretchingmodeofw المشترك في ~ ! 6A ! الشركة و~ 4b ! CHCl3atT5295K.Singleexponentialfitsconvolvedwiththe40pspulsesareshown.Thevibrationallifetimesforthesesamplesare700and370ps,respeوقالت الصحيفة في النحو التالي. في لجنة البورصة والأوراق المالية. الثاني أساليب تجريبية وصف موجز، نتائج التجارب. في لجنة البورصة والأوراق المالية. الثالث طريقة حساب inms وصف النتائج. في لجنة البورصة والأوراق المالية. رابعا، لمناقشة نتائج التجارب والحسابات.
الثاني.
التجريبية نتائج الإجراءات الفولطية
مضخة picosecond المسبار تجارب أجريت مع منتصف IR الذبذبات الناتجة من liio3 البارامترات الضوئية مكبر الصوت إلى التلوث النفطى!. نظام الليزر هو نسخة معدلة من نظام وصفا مفصلا previously. 18 وصف من الأشعة تحت الحمراء و مضخة نبض جيل المسبار جمع البيانات على نظم بحث هنا في التفاصيل ويجري أيضا مناقشة 1
يعرض الشكل رقم 1 مضخة بيانات المسبار في 295. 1 على البيانات إلى! ثاني أكسيد الكربون W ~ ! 6/الشركة4 إلى B ! ثاني أكسيد الكربون W ~ ! 6/chcl3. حساب خطوط البيانات الهائل واحد يناسب أن تتضمن أو الالتواء الطيفي مع شكل النبض. أن يفسد يمكن اتباعها لأكثر من 4 عوامل ه . وكما يتضح من الشكل، البيانات عالية الجودة، نوبات ممتازة.على vibrational وعمر هذه درجة حرارة الغرفة عينات من 700 و 370 فئة PS، على التوالي.
عند الضخ تجرى تجارب تحقيق
يجري ترجمتها، يرجى الانتظار ..
 
لغات أخرى
دعم الترجمة أداة: الآيسلندية, الأذرية, الأردية, الأفريقانية, الألبانية, الألمانية, الأمهرية, الأوديا (الأوريا), الأوزبكية, الأوكرانية, الأويغورية, الأيرلندية, الإسبانية, الإستونية, الإنجليزية, الإندونيسية, الإيطالية, الإيغبو, الارمنية, الاسبرانتو, الاسكتلندية الغالية, الباسكية, الباشتوية, البرتغالية, البلغارية, البنجابية, البنغالية, البورمية, البوسنية, البولندية, البيلاروسية, التاميلية, التايلاندية, التتارية, التركمانية, التركية, التشيكية, التعرّف التلقائي على اللغة, التيلوجو, الجاليكية, الجاوية, الجورجية, الخؤوصا, الخميرية, الدانماركية, الروسية, الرومانية, الزولوية, الساموانية, الساندينيزية, السلوفاكية, السلوفينية, السندية, السنهالية, السواحيلية, السويدية, السيبيوانية, السيسوتو, الشونا, الصربية, الصومالية, الصينية, الطاجيكي, العبرية, العربية, الغوجراتية, الفارسية, الفرنسية, الفريزية, الفلبينية, الفنلندية, الفيتنامية, القطلونية, القيرغيزية, الكازاكي, الكانادا, الكردية, الكرواتية, الكشف التلقائي, الكورسيكي, الكورية, الكينيارواندية, اللاتفية, اللاتينية, اللاوو, اللغة الكريولية الهايتية, اللوكسمبورغية, الليتوانية, المالايالامية, المالطيّة, الماورية, المدغشقرية, المقدونية, الملايو, المنغولية, المهراتية, النرويجية, النيبالية, الهمونجية, الهندية, الهنغارية, الهوسا, الهولندية, الويلزية, اليورباية, اليونانية, الييدية, تشيتشوا, كلينجون, لغة هاواي, ياباني, لغة الترجمة.

Copyright ©2024 I Love Translation. All reserved.

E-mail: