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!

    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 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
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 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
    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
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    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
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ

    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)