Анализ колебательно-вращательного спектра высокого разрешения полос v4, v6, v7, v8, v10 молекулы C2H3D

Жданович, Станислав Андреевич Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Данное исследование посвящено анализу энергетической структуры взаимодействующих фундаментальных состояний (v10=1, A?), (v7=1, A??), (v8=1, A??), (v4=1, A??), (v6=1, A?) молекулы C2H3D, что с одной стороны позволяет моделировать положения спектральных линий данного изотополога, с другой – несет информацию о структурных параметрах и внутренней динамике молекулы. В конечном итоге найденные собственные значения и функции гамильтониана для исследованных состояний позволят рассчитать дипольные характеристики молекулы C2H3D, необходимые для определения компонентного состава и макропараметров газовых смесей: концентрации, температуры, давления.

Введение ……………………………………………………………………………………………………………………… 14
1. Существующие исследования в области молекулярной спектроскопии высокого
разрешения проведенные для молекулы С2H3D. ……………………………………………………………. 16
2. Восстановление экспериментального энергетического спектра с помощью модели
эффективного гамильтониана ………………………………………………………………………………………. 18
2.1 Общая информация о молекуле С2H3D. ……………………………………………………………….. 21
2.2 Модель эффективного гамильтониана …………………………………………………………………. 23
2.3 Метод комбинационных разностей………………………………………………………………………. 24
2.4 Применение теории изотопозамещения для оценки спектроскопических параметров
взаимодействия выделенных состояний…………………………………………………………………….. 26
3 Восстановление интенсивностей спектра с помощью модели эффективного дипольного
момента ……………………………………………………………………………………………………………………….. 28
3.1 Закон поглощения Бугера — Ламберта — Бера. …………………………………………………… 28
3.2 Характеристики интенсивности поглощения. ………………………………………………………. 30
3.3 Модель оператора эффективного дипольного момента. ……………………………………….. 32
3.4 Принцип работы Фурье-спектрометра …………………………………………………………………. 34
4. Результаты анализа группы полос молекулы С2H3D в области 600-1250 см-1. …………….. 36
4.1. Условия получения спектра поглощения на Фурье-спектрометре. ……………………….. 36
4.2. Идентификация переходов спектра. ……………………………………………………………………. 38
4.3. Дополнение данных из анализа новых переходов………………………………………………… 38
4.4. Анализ системы взаимодействующих состояний (v4 = 1), (v6 = 1), (v7 = 1), (v8 = 1),
(v10 = 1) …………………………………………………………………………………………………………………….. 39
4.5. Анализ интенсивностей линий полос ν4, ν6, ν7, ν8, ν10 …………………………………………… 40
5. Социальная ответственность …………………………………………………………………………………….. 42
5.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности………………………. 42
5.1.1. Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые нормы
трудового законодательства. ………………………………………………………………………………….. 42
5.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя. 44
5.2. Производственная безопасность. Анализ вредных и опасных факторов, которые
могут возникнуть на рабочем месте при проведении исследований. Обоснование
мероприятий по защите исследователя от действия опасных и вредных факторов. …….. 45
5.2.1. Отклонение показателей микроклимата ………………………………………………………… 46
5.2.2. Превышение уровня шума ……………………………………………………………………………. 47
5.2.3. Недостаток естественного света, освещенности рабочей зоны……………………….. 48
5.2.4. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой
может произойти через тело человека ……………………………………………………………………. 52
5.3. Экологическая безопасность. Анализ влияния процесса исследования на
окружающую среду. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды. ……….. 54
5.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Анализ вероятных ЧС, которые могут
возникнуть на рабочем месте при проведении исследований. Обоснование мероприятий
по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в случае возникновения ЧС….. 55
Выводы по разделу …………………………………………………………………………………………………… 58
Список использованных источников …………………………………………………………………………. 58
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………………… 60
6.1. Предпроектный анализ ……………………………………………………………………………………….. 60
6.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования ………………………………… 60
6.1.2. Технология QuaD …………………………………………………………………………………………. 60
6.1.3. Диаграмма Исикавы ……………………………………………………………………………………… 61
6.1.4. SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………………….. 62
6.2. Инициация проекта …………………………………………………………………………………………….. 66
6.2.1. Цели и результат проекта. …………………………………………………………………………….. 66
6.2.2. Организационная структура проекта. ……………………………………………………………. 67
6.2.3 Ограничения и допущения проекта………………………………………………………………… 68
6.3. Планирование управления научно-техническим проектом…………………………………… 68
6.3.1. План проекта………………………………………………………………………………………………… 69
6.3.2. Бюджет научного исследования ……………………………………………………………………. 70
6.4. Реестр рисков проекта ………………………………………………………………………………………… 74
Список использованных источников …………………………………………………………………………. 75
Заключение………………………………………………………………………………………………………………….. 77
Список публикаций ……………………………………………………………………………………………………… 78
Список используемых источников ……………………………………………………………………………….. 79
Приложение А……………………………………………………………………………………………………………… 84

На сегодняшний день в астрофизике актуальна проблема определения
состава газа, а также физических условий в которых он находится в атмосфере
планет. Эта проблема решается моделированием спектров поглощения,
которое становится возможно после исследования спектров высокого
разрешения, снятых в контролируемых условиях на Земле.
Экспериментальные спектры атмосферы получают с помощью инфракрасных
спектрометров, размещаемых как на Земле в обсерваториях (например ИК-
обсерватория на Мауна-Кеа [А1]), так и на её орбите (например ИК-
обсерватория ISO [A2]), а также на исследовательских зондах (например
исследование системы Плутона зондом «Новые рубежи» [A3]).
Данное исследование посвящено выяснению энергетической
структуры взаимодействующих фундаментальных состояний (v4 = 1), (v6 = 1),
(v7 = 1), (v8 = 1), (v10 = 1) молекулы C2H3D, что с одной стороны позволяет
моделировать положения спектральных линий этилена, с другой – несет
информацию о структурных параметрах и внутренней динамике молекулы. В
конечном итоге найденные собственные значения гамильтониана для
исследованных состояний позволят рассчитать дипольные характеристики
молекулы C2H3D, необходимые для определения компонентного состава и
макропараметров газовых смесей: концентрации, температуры, давления.
Таким образом определены следующие цели и задачи работы:
Цель – Анализ спектра поглощения высокого разрешения
молекулы С2H3D в области 600-1250 см-1
Задачи:
1. Идентификация переходов в спектре молекулы С2H3D в
области 600-1250 см-1;
2. Определение спектроскопических параметров эффективного
гамильтониана, моделирующего частоты переходов в спектре;
3. Определение параметров оператора эффективного
дипольного момента моделирующего интенсивности в спектре.
Молекула этилена присутствует в атмосфере планет Солнечной
системы [А1-А3,А11-А13], что дает основание полагать, что он присутствует
на подобных планетах в других звездных системах, также молекула
обнаружена на некоторых спутниках в Солнечной системе [A2] и в
межзвездных облаках [А13-А16]. Концентрация этилена в земной атмосфере
меняется от 0,02 до 200 ppb [A4], эта молекула играет важную роль в
формировании глобального климата и выделяется в атмосферу в том числе и
антропогенным путем [А17]. Спектры этилена важны также при получении
экспериментальных спектров смеси газов, где линии поглощения этилена
необходимо выделить для определения концентрации других газов,
поглощающих в той же области спектра [А4], например, таковым является
метан. Этилен также является одним из летучих компонентов растений: плода
и листья многих древесных, кустарниковых и травянистых растений выделяют
его в атмосферу [А5-А8]. Поэтому этилен можно рассматривать как биомаркер
[А18] при поиске жизни на экзопланетах и спутниках планет Солнечной
системы [А19].
Следует отметить, что исследование соотношения изотопов водорода,
дейтерия и протия в астрофизике является важным для экспериментального
подтверждения предполагаемой звездной и планетарной эволюции [А9-
А10,А14]. Соотношение D/H оказывается основной характеристикой, по
которой можно отследить источник исследуемого вещества: галактика,
протозвезды, планеты-гиганты, кометы, межпланетные частицы все имеют
разное значение D/H. Этот факт обусловлен процессом кинетического
разделения изотопов – изотопы оказываются разделены вследствие того, что
скорости некоторых химических реакций оказываются различны для каждого
из них [А20]. Таким образом, становится значимым исследование
изотопически замещенных молекул. Монодейтерированный изотополог
этилена (C2H3D) является первым по распространенности изотопологом C2H4,
поэтому обычно оказывается первичным объектом подобных исследований
[A2].

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)