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!

    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    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
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    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
    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
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы

    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)