Một số phương pháp vật lý nghiên cứu cấu trúc phân tử

Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

ĈҤI HӐ&Ĉ¬1
ҸNG
75Ѭ
Ӡ1*Ĉ
ҤI HӐ&6Ѭ3+
ҤM
KHOA VҰT LÝ
----------------

KHÏA LUҰN TӔT NGHIӊ3Ĉ
ҤI HӐC
NG¬NH 6Ѭ3+
ҤM VҰT LÝ
Ĉ͉tài:

MӜT SӔ 3+ѬѪ1*3+È39
ҰT LÝ NGHIÊN CӬU CҨU TRÚC
PHÂN TӰ
1Jѭ
ӡLKѭ
ӟng dү
n:

ThS. Trҫn ThӏHӗng
1Jѭ
ӡi thӵc hiӋ
n:

7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Ĉj1
̽ng, thi
ng 5/2013
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 1


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng
MӨC LӨC

PHҪN MӢĈҪU ................................................................................................................. 1
1. Lý do chӑ
Qÿ
Ӆtài ............................................................................................................. 1

2. MөFÿtFKF
ӫDÿ
Ӆtài.......................................................................................................... 2
Ĉ
ӕLWѭ
ӧng và phҥ
m vi nghiên cӭu ................................................................................... 2
4. NhiӋ
m vөnghiên cӭu cӫ
Dÿ
Ӆtài ...................................................................................... 2
3KѭѫQJSKiSQJKLrQF
ӭu ................................................................................................. 2
ĈyQJJySF
ӫ
a ÿӅtài ......................................................................................................... 2
7. Cҩ
XWU~Fÿ
Ӆtài .................................................................................................................. 3
PHҪN NӜI DUNG .............................................................................................................. 4
&+ѬѪ1*,/é7+8<
ӂT CHUNG Vӄ3+ѬѪ1*3+È33+
ӘPHÂN TӰ................... 4
&iFÿѫQY
ӏQăQJOѭ
ӧQJYjSKѭѫQJSKiSSK
әphân tӱ.................................................. 4
&iFÿѫQY
ӏQăQJOѭ
ӧng ......................................................................................... 4

1.1.2. Vùng phәYjSKѭѫQJSKiSSK
әnghiӋ
m ............................................................... 5
1.1.2.1. Vùng phә..................................................................................................... 5
3KѭѫQJSKiSSK
әnghiӋ
m ............................................................................ 6
1.2. Trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧng phân tӱvà hiӋ
QWѭ
ӧng hҩ
p thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ......................... 6
1.2.1. Trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧng phân tӱ............................................................................. 6
1.2.2. HiӋ
QWѭ
ӧng hҩ
p thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ....................................................................... 7
1.2.3. Nguӗn gӕ
c mӝ
t sӕloҥ
i phә.................................................................................. 8
1.3. Quy tҳ
c lӵa chӑn trong phәphân tӱ............................................................................. 9

1.3.1. Xác suҩ
t chuyӇ
n dӡi ............................................................................................. 9
1.3.2. Quy tҳ
c lӵa chӑ
n .................................................................................................. 9
1.4. Cҩ
XWU~FÿiPSK
әphân tӱ.......................................................................................... 10
&+ѬѪ1*,,3+ѬѪ1*3+È33+
Ә'$2Ĉ
ӜNG VÀ PHӘQUAY ............................ 11
3KѭѫQJSKiSSK
әquay ............................................................................................... 11
2.1.1. Phәquay cӫa phân tӱhai nguyên tӱ.................................................................. 11
2.1.1.1. Các mӭFQăQJ
Oѭ
ӧng quay ......................................................................... 11
2.1.1.2. Phәquay cӫ
a phân tӱhai nguyên tӱ......................................................... 13
2.1.2. Phәquay cӫa phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ.............................................................. 15
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 2


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ

p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

2.1.2.1. Moment quán tính và phân loҥ
i quay tӱ.................................................... 15
2.1.2.2. Phәquay cӫ
a phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ..................................................... 16
2.1.3. Ӭng dөng phәquay ............................................................................................ 17
3KѭѫQJS
háp phәGDRÿ
ӝ
ng ........................................................................................ 18
2.2.1. PhәGDRÿ
ӝng cӫa phân tӱhai nguyên tӱ........................................................... 18
2.2.1.1. Mү
XGDRÿ
ӝ
ng tӱÿL
Ӆ
u hòa ......................................................................... 19
2.2.1.2. Mү
XGDRÿ
ӝ
ng tӱNK{QJÿL
Ӆ
u hòa .............................................................. 21

2.2.1.3. PhәGDRÿ
ӝ
ng ±quay ................................................................................ 23
2.2.2. PhәGDRÿ
ӝng cӫa phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ....................................................... 24
2.3. Ӭng dөng phәhӗ
ng ngoҥ
i .......................................................................................... 26
Ĉ
ӗ
ng nhҩ
t các chҩ
t ............................................................................................. 26
;iFÿ
ӏ
nh cҩ
u trúc phân tӱ.................................................................................. 26
2.3.2.1. Các tҫ
n sӕÿ
һ
FWUѭQJF
ӫa hӧp chҩ
t hӳXFѫK\GURFDFERQ
........................... 26
2.3.2.2. Các hӧp chҩ
t hӳXFѫY
ӟi các nhóm chӭc khác nhau ................................. 28
3KkQWtFKÿ
ӏ

QKOѭ
ӧng .......................................................................................... 29
2.3.4. Nghiên cӭXÿ
ӝ
ng hӑ
c phân tӱ............................................................................ 30
;iFÿ
ӏ
QKÿ
ӝtinh khiӃ
t ........................................................................................ 30
&+ѬѪ1*,,,3+ѬѪ1*3+È33+
ӘĈ,
ӊN TӰ............................................................ 31
&ѫV
ӣlý thuyӃ
t cӫa sӵtҥ
o thành phәÿL
Ӌ
n tӱ............................................................. 31
3.2. Phân loҥ
i các trҥ
QJWKiLÿL
Ӌ
n tӱ.................................................................................. 33
0RPHQWÿ
ӝQJOѭ
ӧng quӻÿҥ
o ............................................................................. 33
3.2.2. Moment spin ...................................................................................................... 33

0RPHQWÿ
ӝQJOѭ
ӧng toàn phҫ
n .......................................................................... 34
3.2.4. Sӕhҥ
ng phân tӱ.................................................................................................. 34
3.3. Lӟp vӓÿL
Ӌ
n tӱcӫa phân tӱ......................................................................................... 35
3.4. Quy tҳ
c lӵa chӑn cӫ
a chuyӇ
n dӡLÿL
Ӌ
n tӱ................................................................... 37
3.4.1. Quy tҳ
c chuyӇ
n dӡLÿL
Ӌ
n tӱ................................................................................ 37
&iFÿiPGDRÿ
ӝng cӫ
DÿiPK
ҩ
p thөÿL
Ӌ
n tӱ...................................................... 38
3.5. Trҥ
QJWKiLÿL
Ӌ

n tӱvà phәÿL
Ӌ
n tӱcӫ
a phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ................................. 41
3.5.1. Phân loҥ
i các trҥ
QJWKiLÿL
Ӌ
n tӱ.......................................................................... 41
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 3


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

3.5.2. PhәÿL
Ӌ
n tӱcӫ
a phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ........................................................... 41
3.6. Cҩ

u trúc hóa hӑc và phәÿL
Ӌ
n tӱcӫ
a phân tӱ............................................................. 44
3.6.1. PhәÿL
Ӌ
n tӱcӫ
a các hӧp chҩ
t hӳXFѫ
................................................................. 44
3.6.1.1. Nhóm mang màu và các hiӋ
u ӭng chuyӇ
n dӏ
ch......................................... 44
3.6.1.2. Các yӃ
u tӕҧ
QKKѭ
ӣQJÿ
Ӄ
n cӵFÿ
ҥ
i hҩ
p thө............................................... 46
3.6.1.3. PhәÿL
Ӌ
n tӱcác hӧp chҩ
t không liên hӧp .................................................. 46
3.6.1.4. PhәÿL
Ӌ
n tӱcác hӧp chҩ

t liên hӧp ............................................................. 48
3.6.2. PhәÿL
Ӌ
n tӱcӫ
a các hӧp chҩ
WY{Fѫ
.................................................................... 50
3.7. Ӭng dөng cӫ
a phәÿL
Ӌ
n tӱ.......................................................................................... 50
&+ѬѪ1*,93+ѬѪ1*3+È33+
ӘTÁN XҤTӘHӦP .............................................. 52
4.1. HiӋ
QWѭ
ӧng tán xҥtәhӧp ............................................................................................ 52
4.2. Lý thuyӃ
t cәÿL
Ӈ
n vӅhiӋ
QWѭ
ӧng tán xҥtәhӧp ........................................................... 53
4.3. Lý thuyӃ
WOѭ
ӧng tӱvӅhiӋ
QWѭ
ӧng tán xҥtәhӧp ......................................................... 55
4.4. Quy tҳ
c lӵa chӑn cӫ
a phәtán xҥtәhӧp ..................................................................... 57

ĈL
Ӆ
u kiӋ
n xuҩ
t hiӋ
n phәtán xҥtәhӧp ............................................................... 57
4.4.2. Quy tҳ
c chӑ
n lӑ
c ................................................................................................ 57
4.5. Phәtán xҥtәhӧp cӫ
a phân tӱnhiӅ
u nguyên tӱ......................................................... 57
4.6. Ӭng dөng cӫ
DSKѭѫQJSKiSSK
әtán xҥtәhӧp .......................................................... 58
3KkQWtFKÿ
ӏ
nh tính ............................................................................................. 58
3KkQWtFKÿ
ӏ
QKOѭ
ӧng .......................................................................................... 58
4.6.3. Quang phәFT ±Raman ..................................................................................... 58
4.6.4. Mӝ
t vài ӭng dөQJNƭWKX
ұ
t FT ±Raman ............................................................. 59
4.6.4.1. Phәcӫ
a Rhodamine (thuӕ

c nhuӝm) .......................................................... 59
4.6.4.2. Phân tích pháp y các thuӕc cҩ
m và chҩ
t nә............................................... 59
4.6.4.3. Trong công nghiӋ
p sҧ
n xuҩ
WVѫQ
................................................................ 61
&+ѬѪ1*93+ѬѪ1*3+È33+
ӘCӜNG +Ѭ
ӢNG TӮ ........................................... 62
3KѭѫQJSKiSSK
әcӝ
QJKѭ
ӣng tӯhҥ
t nhân ................................................................. 62
ĈL
Ӆ
u kiӋ
n cӝQJKѭ
ӣng tӯhҥ
t nhân ..................................................................... 62
5.1.1.1. Spin hҥ
t nhân ............................................................................................. 62
5.1.1.2. Moment tӯhҥ
t nhân .................................................................................. 62
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 4


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

5.1.1.3. Trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧng cӫa hҥ
t nhân trong tӯWUѭ
ӡng ................................ 63
ĈL
Ӆ
u kiӋ
n cӝ
ng Kѭ
ӣng tӯhҥ
t nhân ............................................................ 63
5.1.2. HiӋ
u ӭng hӗ
i phөc spin ±spin ........................................................................... 65
5.1.3. Sӵdӏ
ch chuyӇ
n hóa hӑc ..................................................................................... 66
5.1.3.1. Khái niӋ

m vӅsӵdӏ
ch chuyӇ
n hóa hӑc ....................................................... 66
Ĉ
ӝdӏ
ch chuyӇ
n hóa hӑc ............................................................................ 66
5.1.4. Tín hiӋ
u PMR và cҩ
u tҥ
o phân tӱhӧp chҩ
t hӳXFѫ
........................................... 67
5.1.4.1. CáFSURWRQWѭѫQJÿѭѫQJ
............................................................................ 67
5.1.4.2. PhәPMR và cҩ
u tҥ
o phân tӱ..................................................................... 68
7ѭѫQJWiFVSLQ
±spin và phә305QăQJVX
ҩ
t phân giҧ
i cao .................... 68
&ѭ
ӡQJÿ
ӝtín hiӋ
u phәPMR ..................................................................... 70
5.1.5. Phә13C ±NMR................................................................................................. 70
5.1.6. Ӭng dөng phәcӝQJKѭ
ӣng tӯhҥ

t nhân ............................................................. 71
5.2. 3KѭѫQJSKiSSK
әcӝ
QJKѭ
ӣng spin electron .............................................................. 72
1ăQJOѭ
ӧng cӝQJKѭ
ӣng cӫa electron ................................................................ 72
5.2.2. Cҩ
u trúc cӫ
a phәESR ........................................................................................ 73
5.2.3. Ӭng dөQJSKѭѫQJSKiSSK
әESR ...................................................................... 74
&+ѬѪ1*9,0
ӜT SӔ3+ѬѪ1*3+È39
ҰT LÝ KHÁC .......................................... 75
3KѭѫQJSKiSSK
әkhӕ
LOѭ
ӧng ..................................................................................... 75
&ѫV
ӣlý thuyӃ
t ................................................................................................... 75
6.1.2. Phân loҥ
i các ion ................................................................................................ 76
6.1.2.1. Ion phân tӱ................................................................................................. 76
,RQÿ
ӗng vӏ
................................................................................................. 76
6.1.2.3. Ion mҧ

nh .................................................................................................... 77
6.1.3. Ӭng dөng phәkhӕLOѭ
ӧng .................................................................................. 77
3KѭѫQJSKiSQKL
Ӊ
u xҥtia X ....................................................................................... 81
&ѫV
ӣlý thuyӃ
t ................................................................................................... 81
6.2.1.1. HiӋ
QWѭ
ӧng nhiӉ
u xҥtia X ......................................................................... 81
ĈL
Ӆ
u kiӋ
n nhiӉ
u xҥcӫa Vulf ±Bragg ........................................................ 81
&ѭ
ӡQJÿ
ӝnhiӉ
u xҥ.................................................................................... 82
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 5


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ

p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

&iFSKѭѫQJSKiSSKkQWtFKWL
Ӈbҵ
ng nhiӉ
u xҥtia X ......................... 83
6.2.2. Ӭng dөQJSKѭѫQJSKiSQKL
Ӊ
u xҥtia X .............................................................. 84
Ĉ
ӏ
nh tính .................................................................................................... 84
Ĉ
ӏ
QKOѭ
ӧng ................................................................................................. 85
6.2.2.3. Phân tích cҩ
u trúc pha ............................................................................... 85
Ĉ
һ
FWUѭQJSK
әnhiӉ
u xҥtia X cӫa mӝ
t sӕvұ
t liӋ
u ..................................... 85

PHҪN KӂT LUҰN ........................................................................................................... 87
TÀI LIӊU THAM KHҦO ................................................................................................. 88

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 6


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

DANH MӨC BҦNG
TT
Bҧ
ng 1.1
Bҧ
ng 1.2
Bҧ
ng 1.3
Bҧ
ng 2.1
Bҧ
ng 2.2
Bҧ

ng 3.1

TÊN BҦNG
TRANG
Sӵliên hӋgiӳDFiFÿѫQY
ӏ
5
Các vùng phәvà nguӗn gӕc cӫa nó
8
Quy tҳ
c lӵa chӑn các loҥ
i phә
9
Phân loҥ
i các quay tӱ
16
Giá trӏhҵ
ng sӕquay cӫa mӝt sӕphân tӱ
18
1ăQJ
ӧQJ
OѭYj
ӟc sóng
Eѭ
cӫD FiF
ӟc chuyӇ
Eѭ
n dӡL QăQJ
32
Oѭ

ӧng
Bҧ
ng 3.2 CӵFÿ
ҥ
i hҩ
p thөÿһ
FWUѭQJF
ӫa các nhóm mang màu cơ lұ
p
45
Bҧ
ng 3.3 ҦQKKѭ
46
ӣng cӫa nhóm thӃtrong C6H5X
Bҧ
ng 3.4 &iF
һ
F
ÿWUѭQJ
әcӫ
TXDQJ
a mӝt sӕdienSK
và polyen (dung
môi hexan)
Bҧ
ng 3.5 Hҩ
p thөUV sóng dài cӫa mӝt sӕdien
Bҧ
ng 3.6 &iFÿiPK
ҩ

p thөÿһ
FWUѭQJF
ӫa benzen
Bҧ
ng 5.1 Ĉӝdӏ
ch chuyӇ
n hóa hӑc vài loҥ
i proton
Bҧ
ng 5.2 Ĉӝdӏ
ch chuyӇ
n hóa hӑc cӫ
a mӝ
t sӕloҥ
i cacbon
Bҧ
ng 6.1 KhӕLOѭ
ӧng, thành phҫ
n cӫa mӝt sӕÿӗ
ng vӏbӅ
n cӫa mӝt sӕ
nguyên tӕWKѭ
ӡng gһ
p

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

49
49

49
68
71
76

Trang 7


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

DANH MӨC HÌNH ҦNH
TT
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9

Hình
2.10
Hình
2.11
Hình
2.12
Hình
2.13
Hình
2.14
Hình
2.15
Hình
2.16
Hình 3.1

TÊN HÌNH ҦNH
TRANG
Thành phҫ
QÿL
Ӌ
QWUѭ
ӡng và tӯWUѭ
ӡng cӫa bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ
4
ĈѫQY
ӏQăQJOѭ
ӧng cӫa các vùng khác cӫa phәVyQJÿL

Ӌ
n tӯ
5
Các mӭFQăQJOѭ
ӧng cӫa phân tӱhai nguyên tӱ
10
Quay tӱrҳ
n
11
Quay tӱkhông rҳ
n
12
Giҧ
n ÿӗcác mӭFQăQJOѭ
ӧng quay
13
Phәquay tӱrҳ
n
14
Trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧQJFKRGDRÿ
ӝQJÿL
Ӆ
u hòa
19
'DRÿ
ӝ
ng tӱÿL
Ӆ

u hòa
20
Ĉѭ
ӡng cong thӃQăQJF
ӫ
DGDRÿ
ӝQJNK{QJÿL
Ӆ
u hòa
21
PhәGDRÿ
ӝ
ng tӱNK{QJÿL
Ӆ
u hòa
22
Các mӭFQăQJOѭ
ӧQJGDRÿ
ӝ
ng ±quay
23
PhәGDRÿ
ӝ
ng ±quay
24
Các kiӇ
XGDRÿ
ӝ
ng cӫ
a phân tӱQѭ

ӟc

25

Tҫ
n sӕÿ
һ
FWUѭQJFKRGDRÿ
ӝng vài nhóm chӭc

26

Phәhӗ
ng ngoҥ
i cӫa 2 ±metylbutan

27

Phәhӗ
ng ngoҥ
i cӫa 1 ±hexene

28

Phәhӗ
ng ngoҥ
i cӫa toluen

28

Phәhӗ
ng ngoҥ
i cӫa 1 ±hexanol

29

6ѫÿ
ӗcác mӭFQăQJOѭ
ӧQJYjFiFEѭ
ӟc chuyӇ
QQăQJOѭ
ӧng
32
trong phәÿL
Ӌ
n tӱ
Hình 3.2a 7Uѭ
ӡng hӧp re¶e U
39
Hình
7Uѭ
ӡng hӧp re¶!
re
39
3.2b
Hình 3.2c 7Uѭ
ӡng hӧp lӵc liên kӃ
t ӣtrҥ
ng thái kích thích giҧ
m mҥ

nh
40
Hình
40
&iFEѭ
ӟc chuyӇ
n dӡi xuҩ
t phát tӯtrҥ
ngthái v്Ͳ
3.2d
Hình 3.3a ChuyӇ
43
n dӡi ߪĺ ߪ*
Hình
ChuyӇ
n dӡi ߨĺ ߨ*
3.3b
Hình 3.3c ChuyӇ
n dӡi n ĺ ߨ*

43

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 8

44

Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p
Hình
3.3d
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 4.1
Hình 4.2
Hình 4.3
Hình 4.4
Hình 4.5
Hình 4.6
Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 5.1
Hình 5.2
Hình 5.3
Hình 5.4
Hình 5.5
Hình 5.6
Hình 5.7
Hình 5.8
Hình 5.9
Hình
5.10

Hình
5.11
Hình
5.12
Hình
5.13
Hình 6.1
Hình 6.2
Hình 6.3
Hình 6.4
Hình 6.5
Hình 6.6
Hình 6.7

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

ChuyӇ
n dӡi nĺߪ*

44

%ѭ
ӟc sóng cӫa mӝ
t sӕmàu sҳ
c
Phәcӫ
a các phân tӱchӍFyFiFÿL
Ӌ

n tӱߪ
PhәÿL
Ӌ
n tӱcӫa : 1. Etylen; 2. Propen; 3. 2 ±metylpropen
PhәÿL
Ӌ
n tӱcӫa 1,3 butadien ( CH2= CH ±CH = CH2 )
Phәhҩ
p thөcӫa benzen
Sӵkhác nhau vӅFѫFK
Ӄgiӳa phәRaman và IR
Sӵtán xҥRayleigh, Raman Stock; Raman AntiStock
SӵchuyӇ
n dӡi các mӭFQăQJOѭ
ӧng
'DRÿ
ӝ
ng cӫ
a phân tӱthҷ
ng hàng YX2
PhәFT ±Raman cӫa Rhodamine 6G
PhәFT ±Raman cӫa các alkaloit tinh khiӃ
t
PhәFT ±Raman cӫa Semtex và RDX
PhәRaman trong phân tích chҩ
t béo dùng cho y hӑc
Phә FT-Raman cӫa các monome:(a) BA,(b) MMA, (c)
AMA.
ሬ
Ԧ

KhҧQăQJÿ
ӏ
QKKѭ
ӟng cӫa spin hҥ
t nhân ܲ
ଵ
6ѫÿ
ӗphân bӕmӭFQăQJOѭ
ӧng cӫa hҥ
t nhân có I =  trong
ଶ
tӯWUѭ
ӡng.
Tác dө
ng cӫa tӯWUѭ
ӡng B1 lên hҥ
t nhân
Hӗ
i phөc spin ±mҥ
QJOѭ
ӟi và hӗ
i phө
c spin ±spin
Ĉӝrӝ
ng tín hiӋ
u NMR
Tín hiӋ
u cӝQJKѭ
ӣng tӯcӫDUѭ
ӧu etylic

Hҵ
ng sӕspin ±spin
Cách tính hҵ
ng sӕghép
Sӵ ghép cһ
p H trong phân tӱ ¶
-hydroy¶
dimetoxychalcon
Phәcӝ
QJKѭ
ӣng tӯnhân proton cӫa etanol

44
47
47
48
50
53
54
56
58
59
60
60
61
61

Phәcӝ
QJKѭ
ӣng tӯ13C cӫa 2-clorobutan

70

;iFÿ
ӏ
nh cҩ
u trúc phân tӱC3H5O2Br

71

D
ÿѭ
ӡng cong hҩ
p thөE
ÿѭ
ӡQJFRQJÿ
ҥ
o hàm

73

ChiӅ
u cao vҥ
ch phәion phân tӱcӫa hӧp chҩ
t chӭa clo, brom
Phәkhӕ
LOѭ
ӧng cӫa n ±butyl benzoat
Phәkhӕ
LOѭ

ӧng cӫa benzyl alcohol
Phәkhӕ
LOѭ
ӧng cӫa 2-chloropropane
Phәkhӕ
LOѭ
ӧng cӫa phenol
Phәkhӕ
LOѭ
ӧng cӫa hӧp chҩ
t có cơng thӭc C7H8O.
HiӋ
QWѭ
ӧng nhiӉ
u xҥtia X trên mһ
t tinh thӇ

77
77
78
78
78
80
82

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

63
64

64
65
66
68
69
69
69
70

Trang 9


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p
Hình 6.8

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

83
$0ӝWFKPWLD;ÿѭӧFKӝLWөYjF
QKLӉX[ҥ

Hình 6.9

D
3KLPÿ
һ

t sau tinh thӇÿӇchөp tia X

83

E
3KLPÿ
һ
WWUѭ
ӟc tinh thӇÿ
Ӈchөp tia X
Hình
6.10
Hình
6.11
Hình
6.12
Hình
6.13
Hình
6.14

Phәcӫ
a NaCl vӟi catot là Cu

84

Hình vӁcҩ
u tҥ
o máy nhiӉ
u xҥbӝt

84

PhәXRD cӫ
a kim loҥ
i Zn vӟi bӭc xҥCu

86

PhәXRD cӫ
a vұ
t liӋ
u canxit

86

PhәXRD cӫ
a vұ
t liӋ
u zeolit Li ±ABW

86

DANH MӨC CÁC TӮ VIӂT TҲT
VIӂT TҲT
IR
NMR
PMR
ESR
MS

FT - RAMAN

TӮĈѬ
ӦC VIӂT TҲT
Infrared
Nuclear magnetic resonance
Proton magnetic resonance
Electron spin resonance
Mass spectroscopy
Fourier transform Raman

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 10


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

PHҪN MӢĈҪU
1. LÝ DO CHӐ1Ĉ
ӄTÀI

Ngày nay viӋ

c sӱdө
QJFiFSKѭѫQJ
pháp vұ
t lý chӫyӃ
u là SKѭѫQJSKiST
phәÿ
Ӈnghiên cӭu cҩ
u trúc phân tӱÿm
ӣnên
WU
rҩ
t phәbiӃ
n.Vӟi sӵphát triӇ
n không
ngӯng cӫa khoa hӑ
c kӻthuұ
Wÿ
һ
c biӋ
t vӟi sӵphát triӇ
n nhanh chóng cӫa kӻthuұ
WÿL
Ӌ
n

tӱ, tin hӑFÿm[X
ҩ
t hiӋ
n các máy quang phәvà thiӃ
t bӏSKkQWtFKFyWUuQ

ӝtӵÿ
ӝng
KyDFDRFKRSKpS[iFÿ
ӏ
nh nhanh chóng vӟLÿ
ӝchính xác cao các mү
u vӟLKjPOѭ
ӧng

rҩ
t nhӓcӫ
a các chҩ
t chӭa trong mү
u phân tích. Vì vұ
y, SKѭѫQJ
ұ
W
SKiS

ӣ ÿm
Y
W
thành công cөhӳu hiӋ
X
Ӈÿ
nghiên cӭu cҩ
u trúc phân tӱcác chҩ
t. TӯsӕliӋ
u thӵc
nghiӋ

m cӫ
DFiFSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý các nhà nghiên cӭu có thӇWKXÿѭ
ӧc dӳliӋ
u vӅcҩ
u
trúc nӝ
i tҥ
i cӫa phân tӱFNJQJQKѭ
WѭѫQJWiFJL
ӳa các phân tӱnhӡÿyFyWK
Ӈtìm hiӇ
u
sâu thêm vӅbҧ
n chҩ
t vұ
t chҩ
t.

3KѭѫQJSKiSTXDQJSK
әOjSKѭѫQJ
SKiSÿRYjSKkQWtFKE
ӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯÿѭ
ӧc
hҩ
p thөhoһ
c phát xҥNKL FiF

Ӌ
n tӱ, phân
ÿL
tӱ, nguyên tӱ, ion ... trong mү
X ÿR
ӏ
ch G
chuyӇ
n tӯmӝ
t mӭFQăQJOѭ
ӧQJFKRSKpSQj\ÿ
Ӄ
n mӝt mӭFQăQJOѭ
ӧng cho phép khác.
1Jj\ QD\ FiF SKѭѫQJ
әkhơng chӍӭ
SKiS
ng dө
ng trong
TXDQJ
phịng thí SK
nghiӋ
m mà dҫ
n dҫ
Qÿѭ
ӧc sӱdөng rӝng rãi trong cҧFiFOƭQKY
ӵc cơng nghiӋ
Sÿ
ӇkiӇ
m

WUDÿiQKJLiFK
ҩ
WOѭ
ӧng sҧ
n phҭ
P[iFÿ
ӏ
nh các tính chҩ
t quan trӑng trong chӃtҥ
o vұ
t
liӋ
u mӟi. Có thӇnói SKѭѫQJSKiS
quang phәngày càng có nhiӅ
u ӭng dө
ng rӝng rãi và
FѫE
ҧ
n trong rҩ
t nhiӅ
XOƭQKY
ӵc.

&iFSKѭѫQJSKiSTXDQJSK
әphân tích, kiӇ
m tra rҩ
WSKRQJSK~Yjÿ
ҥ
QJ&ăQ
cӭvào nhӳQJKѭ

ӟng nghiên cӭu cөthӇ
QJѭ
ӡi sӱdө
ng có thӇlӵa chӑn mӝt hoһ
c mӝ
t

YjL SKѭѫQJ
Ӈáp dө
ng.
SKiS
Tuy nhiênÿtrong phәhӑc, khơng có mӝW SKѭѫQJ SK

nào là vҥ
QQăQJFKRQrQQJѭ
ӡi nghiên cӭXÿ{LNKLSK
ҧ
i sӱdөng rҩ
t nhiӅ
XSKѭѫQJSK

NKiFQKDXÿ
Ӈtìm thơng tin mong muӕn tӯvұ
t liӋ
XĈyFKtQKOjG
ҥ
i sao các nhà
khoa hӑFFNJQJQKѭFiFQKjF{QJQJK
Ӌphҧ
i biӃ

t nhiӅ
XSKѭѫQJ
pháp khác nhau.
ĈӇgóp phҫ
n nâng cao sӵhiӇ
u biӃ
t vӅFiFSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý tôi quyӃ
Wÿ
ӏ
nh
chӑ
nÿ
Ӆtài ³0
ӝt sӕSKѭѫQJSKiSY
ұt lý nghiên cӭu cҩu trúc phân tӱ´
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 11


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

2. MӨ&ĈË&+&
Ӫ$Ĉ
ӄTÀI
Mө
FÿtFKYj\rXF
ҫ
XFѫE
ҧ
n cӫDÿ
Ӆtài là trình bày mӝt cách khái quát nӝi dung

lý thuyӃ
t cӫa mӝt sӕSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý tӯFѫV
ӣlý thuyӃ
t chung cӫDFiFSKѭѫQJ
vұ
WOêÿ
Ӄ
n nghiên cӭu làm sáng tӓtӯQJSKѭѫQJSKiSYjQK
ӳng ӭng dөng cӫa chúng.
3. ĈӔ,7Ѭ
ӦNG VÀ PHҤM VI NGHIÊN CӬU

ӕ
Ĉ
L
ӧng

Wѭ
nghiên cӭu FiF SKѭѫQJ
ұ
t lý gӗ
PSKiS
SKѭѫQJ
Y әdao
SKiS S

ÿӝ
QJYjTXD\SKѭѫQJSKiSSK
әÿL
Ӌ
n tӱSKѭѫQJSKiSSK
әtán xҥtәhӧSSKѭѫQJS

cӝ
QJ
ӣng
Kѭ
tӯhҥ
t nhân và mӝt sӕSKѭѫQJ SKiS NKiFәQKѭ
khӕ
i,
SKѭ
SKѭѫQJSKiSQKL
Ӊ
u xҥtia X.
+ Phҥ
m vi nghiên cӭu: Nghiên cӭu lý thuyӃ

t vӅnguӗn gӕc, nӝ
LGXQJFѫE
ҧ
n cӫ
a

FiFSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý và nhӳng ӭng dөng cӫ
a tӯQJSKѭѫQJSKiSWURQ
ӭu
cҩ
u trúc phân tӱ.
4. NHIӊM VӨNGHIÊN CӬU CӪ$Ĉ
ӄTÀI
+ Nghiên cӭu tìm hiӇ
u mӝt sӕSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý
+ Tìm hiӇ
u ӭng dө
ng cӫa mӝt sӕSKѭѫQJSKiS
vұ
t lý trong nghiên cӭu cҩ
u trúc
phân tӱ.
5. 3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&
ӬU

ĈӇgiҧ

i quyӃ
t nhiӋ
m vөcӫa nghiên cӭX
Ӆÿ
tài tôi sӱdөQJ FiF SKѭѫQJ
nghiên cӭu : Thu thұ
p tài liӋ
u tham khҧ
o, tiӃ
QKjQKÿ
ӑ
c, phân tích, tәng hӧp, hӋthӕ
ng

hóa, khái quát hóa các nguӗ
n tài liӋ
u lý luұ
n và thӵc tiӉ
QFyOLrQTXDQÿ
Ӄ
QFiFSKѭѫ
pháp vұ
t lý và kӃ
t hӧp vӟi kiӃ
n thӭc vӅcҩ
u trúc phân tӱÿmÿѭ
ӧc hӑFÿ
ӗng thӡi trao
ÿә
i, xin ý kiӃ

QÿyQJJySF
ӫDJLiRYLrQKѭ
ӟng dү
n và giáo viên khác.
6. ĈÏ1**Ï3&
Ӫ$Ĉ
ӄTÀI
- ViӋ
c nghiên cӭu và tìm hiӇ
Xÿ
Ӆtài ³
Mӝ
t sӕSKѭѫQJSKiSY
ұt lý nghiên cӭu
cҩ
u trúc phân tӱ´
góp phҫ
n cung cҩ
p cho bҥ
Q
ӑcÿnhӳng kiӃ
n thӭF Fѫ
ҧ
n vӅE
các
SKѭѫQJ
ұ
t SKiS
lý và nhӳngYӭng dөng thӵc tiӉ
n cӫa nó trong nghiên cӭu cҩ

u trúc
phân tӱ.
- Khóa luұ
n có thӇlàm tài liӋ
u hӑc tұ
p cho các bҥ
n sinh viên khoa lý khi hӑ
c
môn Cҩ
u trúc phәphân tӱ.
697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 12


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

- Khóa luұ
n có thӇlàm tài liӋ
u tham khҧ
o cho các bҥ
n sinh viên khoa hóa
7. CҨ875Ị&Ĉ

ӄTÀI
PHҪN MӢĈҪU
PHҪN NӜI DUNG
&KѭѫQJ,/êWKX\
Ӄ
t chung vӅSKѭѫQJSKiSSK
әphân tӱ
&KѭѫQJ,,3KѭѫQJSKiSSK
әGDRÿ
ӝ
ng và phәquay
&KѭѫQJ,,,3KѭѫQJSKiSSK
әÿL
Ӌ
n tӱ
&KѭѫQJ,93KѭѫQJSKiSSK
әtán xҥtәhӧp
&KѭѫQJ93KѭѫQJSKiSSK
әcӝQJKѭ
ӣng tӯ
&KѭѫQJ9,0
ӝt sӕSKѭѫQJSKiSY
ұ
t lý khác
PHҪN KӂT LUҰN

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 13

Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

PHҪN NӜI DUNG
&+ѬѪ1*,/é7+8<
ӂT CHUNG Vӄ3+ѬѪ1*3+È33+
Ә PHÂN TӰ
&iFÿѫQY
ӏQăQJOѭ
ӧQJYjSKѭѫQJSKiSSK
әphân tӱ
&iFÿѫQY
ӏQăQJOѭ
ӧng
Bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯbao gӗm ánh sáng nhìn thҩ
y, các tia tӱngoҥ
i, hӗ
ng ngoҥ
i, tia X,
tia ߛ, sóng UDGLR«FyE
ҧ

n chҩ
t hai mһ
t vӯa có tính chҩ
t sóng vӯa có tính chҩ
t hҥ
t.[3]
Theo tính chҩ
t sóng : bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯlà nhӳQJGDRÿ
ӝ
ng có hai thành phҫ
QÿL
Ӌ
n

WUѭ
ӡng và tӯWUѭ
ӡng vӟi dҧ
i tҫ
n rҩ
t rӝng theo mӝWSKѭѫQJKDLWKjQK
ҫ
n này vng
góc vӟi nhau và vng góc vӟi trөc z.

Hình 1.1. Thành ph̯QÿL
͏
QWU˱
ͥng và tͳWU˱

ͥng cͯ
a bͱc x̩ÿL
͏
n tͳ
Chính thành phҫ
QYHFWѫ
ÿL
Ӌ
QWUѭ
ӡQJWѭѫQJWiFY
ӟi các nguyên tӱhay phân tӱ
gây nên hiӋ
u ӭng quang phә&ѭ
ӡQJÿ
ӝÿL
Ӌ
QWUѭ
ӡng (E) tҥ
i thӡLÿL
Ӈ
PWÿѭ
ӧc cho bӣi :
E = E0cos2ߨ‫ݒ‬
t

(1-1)

tURQJÿy(
ӝvà ‫ݒ‬
là tҫ

n sӕcӫ
a bӭc xҥ
.
0 OjELrQÿ
Bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯÿѭ
ӧFÿ
һ
FWUѭQJE
ӣLFiFÿ
ҥ
LOѭ
ӧng :
D
%˱
ͣc sóng ߣ
* Vùng tӱngoҥ
i và thҩ
\ÿѭ
ӧc : ߣÿѭ
ӧc biӇ
u thӏbҵ
QJăQJ
±strom 1A0 = 10-8cm;
micron 1ߤ= 10-4cm; milimicron mߤhoһ
c nanômét Nm, 1mߤ= 1Nm = 10-7cm.
* Vùng hӗng ngoҥ
LEѭ
ӟFVyQJÿѭ

ӧc biӇ
u thӏbҵ
ng micron 1ߤ= 10-4cm.
b) T̯n s͙‫ݒ‬và s͙sóng ‫ݒ‬
෤
௖

‫=ݒ‬

Tҫ
n sӕ:

ఒ

(1-2)

WURQJÿyFOjY
ұ
n tӕ
c ánh sáng (c = 3.1010cm/s). NӃ
u ߣtính theo cm thì thӭngun cӫ
a
‫ݒ‬sӁlà [‫= ]ݒ‬

௖
ሺ
௖௠
Ǥ
௦షభሻ
ఒሺ

௖௠
ሻ

= s-1. ĈѫQY
ӏÿR
tҫ
n sӕOj+HUW]ÿѭ
ӧc kí hiӋ
u là Hz.

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 14


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

Trong quang phәFzQGQJÿ
ҥ
LOѭ
ӧng sӕsóng ‫ݒ‬
෤là nghӏ
FKÿ

ҧ
o cӫDEѭ
ӟc sóng
1/ߣÿ
ӇÿRFKL
Ӆ
u dài cӫ
DEѭ
ӟc sóng WKѭ
ӡQJ[X\rQÿѭ
ӧc dùng trong phәdao ÿ
ӝng) :
ଵ

‫ݒ‬
෤ൌ

ఒ

(1-3)

NӃ
u ߣtính theo cm thì thӭngun cӫa ‫ݒ‬
෤

sӁlà ‫ݒ‬
෤
= 1/
ߣ= cm-1.
F

1ăQJO˱
ͫng photon h‫ݒ‬.

ĈӇÿRQăQJOѭ
ӧng trong hӋthӕng nguyên tӱ, phân tӱQJѭ
ӡLWDFNJQJKD\
ÿѫQY
ӏeV, kcal/mol, cal/mol
NӃ
X QăQJ
ӧQJOѭ
SKRWRQ
ӧc biӇ
u thӏ
ÿѭ
bҵ
ng eV (1eV = 1,6.10-19J) . NhiӋ
W
ӝÿ
tuyӋ
Wÿ
ӕ
i T = h‫ݒ‬/k (k = 1,38.10-23J/0C là hҵ
ng sӕBoltzaman) vӟLÿѫQY
ӏ0K là nhiӋ
Wÿ
ӝ
PjQăQJOѭ
ӧng photon h‫ݒ‬có trӏsӕbҵ
ng kT.

Sӵliên hӋgiӳDFiFÿѫQY
ӏtheo bҧ
QJGѭ
ӟLÿk\
:
B̫
ng 1.1. S͹liên h͏giͷDFiFÿ˯QY
͓

1.1.2. Vùng phәYjSKѭѫQJSKiSSK
әnghiӋ
m
1.1.2.1. Vùng phә
Bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯlà nhӳQJ GDR
ӝng có tҫ
ÿ
n sӕtrҧ
i rӝng trong các miӅ
n sóng
radio, viba, ánh sáng quang hӑc, tia X, tia ߛ.
.KLWѭѫQJWiFY
ӟi các phân tӱcó cҩ
u trúc khác nhau thì các phân tӱ hҩ
p thө
hoһ
c phát xҥQăQJOѭ
ӧQJNKiFQKDX'RÿyW
ҫ

n sӕbӭc xҥcӫa hӋnguyên tӱFNJQJU
ҩ
t
NKiFQKDXYjÿѭ
ӧc phân bӕtrong mӝt dãy rӝ
QJVyQJÿL
Ӌ
n tӯ. TӯÿyFyWK
Ӈchia thành
nhӳng vùng phәkhác nhau theo tính chҩ
t cӫ
a bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ:

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 15


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

+uQKĈ˯QY

͓QăQJO˱
ͫng cͯ
a các vùng khác cͯ
a ph͝VyQJÿL
͏
n tͳ
1.1.2.3KѭѫQJSKiSSK
әnghiӋ
m
KӃ
t quҧcӫ
a sӵhҩ
p thөhay phát xҥQăQJOѭ
ӧng cӫa phân tӱchính là phә
, tӯ

phәcó thӇ[iFÿ
ӏ
QKQJѭ
ӧc lҥ
i cҩ
u trúc phân tӱĈyOjFѫV
ӣcӫ
DSKѭѫQJSKiSS
ә. Vӟi
các vùng phәkhác nhau có nhӳQJSKѭѫQJSKiSSK
әnghiӋ
m khác nhau.
Trong giӟi hҥ
Qÿ

Ӆtài chӍÿ
Ӆcұ
Sÿ
Ӄ
n mӝt sӕSKѭѫQJ
pháp vұ
t lý:
- 3KѭѫQJSKiSTXDQJSK
әhҩ
p thөphân tӱӭng vӟi miӅ
n ánh sáng quang hӑ
c:

3KѭѫQJSKiSSK
әTXD\YjGDRÿ
ӝQJSKѭѫQJSKiSTXD
әIR
3KѭѫQJSKiSSK
әRaman
3KѭѫQJSKiSSK
әÿL
Ӌ
n tӱ
- 3KѭѫQJSKiSSK
әcӝQJKѭ
ӣng tӯ
- Mӝ
t sӕSKѭѫQJSKiSNKiF
: phәkhӕi và nhiӉ
u xҥtia X

Mӛ
L SKѭѫQJ
әcóSKiS
mӝt ӭng dө
SK
QJ ULrQJ
ӡng 7K{QJ
kӃ
t hӧp các WKѭ
SKѭѫQJSKiSQj\Y
ӟLQKDXÿ
Ӈgiҧ
i thích cҩ
u tҥ
o cӫ
a mӝt hӧp chҩ
t.
1.2. TrҥQJWKiLQăQJOѭ
ӧng phân tӱvà hiӋ
QWѭ
ӧng hҩp thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ
1.2.1. TrҥQJWKiLQăQJOѭ
ӧng phân tӱ[2,3]
Phәphân tӱphӭc tҥ
S KѫQ
ӟi phә
VR
nguyên

Y tӱlà do chuyӇ
Q
ӝng
ÿ cӫa các
thành phҫ
n tҥ
o nên phân tӱphӭc tҥ
SKѫQFiFFKX\
Ӈ
Qÿ
ӝng trong hӋnguyên tӱ.
Mӝ
t phân tӱGÿѫQJL
ҧ
n nhҩ
WFNJQJJ
ӗm các chuyӇ
Qÿ
ӝQJVDXÿk\
x ChuyӇ
Qÿ
ӝ
ng cӫ
DÿL
Ӌ
n tӱ: sӵchuyӇ
Qÿ
ӝng cӫDÿL
Ӌ
n tӱÿL

Ӌ
n tӱhóa trӏ
)
quanh hҥ
t nhân, chuyӇ
Qÿ
ӝng cӫ
DFiFÿL
Ӌ
n tӱӣgҫ
n mӝ
t hҥ
t nhân (ÿL
Ӌ
n
tӱkhơng tham gia tҥ
o liên kӃ
t hóa hӑc).
x ChuyӇ
Qÿ
ӝ
QJGDRÿ
ӝ
ng : sӵbiӃ
Qÿ
әi tuҫ
n hoàn sӵphân bӕWѭѫQJÿ
ӕ
i cӫ
a

các hҥ
t nhân trong phân tӱ.
x ChuyӇ
Qÿ
ӝng quay : sӵbiӃ
n thiên tuҫ
n hoàn khҧQăQJÿ
ӏ
QKKѭ
ӟng cӫ
a
phân tӱtrong không gian.
Các loҥ
i chuyӇ
Qÿ
ӝng cӫa phân tӱ[iFÿ
ӏ
nh trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧng cӫa phân tӱ.
Thep xҩ
p xӍBorn ±OppenhiPHUQăQJOѭ
ӧng toàn phҫ
n Etf cӫa phân tӱcó thӇ
biӇ
u diӉ
n bҵ
ng :

Etf = Ee + Ev+ Ej

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

(1- 4)

Trang 16


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

tURQJ
: Etf ÿy
 QăQJ
ӧng toànOѭ
phҫ
n cӫ
a hӋphân tӱ; Ee : QăQJ
ӧng liên
Oѭquan vӟi
chuyӇ
Qÿ
ӝng ÿL
Ӌ

n tӱ(QăQJOѭ
ӧQJÿL
Ӌ
n tӱ); Ev QăQJOѭ
ӧng liên quan vӟi chuyӇ
Qÿ
ӝ
ng
GDR
ӝ
ng ÿ
QăQJ
ӧQJ
Oѭ
GDR
ӝ
ng); Ej ÿ
 QăQJ
ӧng liên Oѭ
quan vӟi chuyӇ
Q
ӝng
ÿ quay
QăQJOѭ
ӧng quay).
Lý thuyӃ
t và thӵc nghiӋ
m chӭng minh trong hӋphân tӱQăQJOѭ
ӧQJÿL
Ӌ

n tӱEe

lӟQKѫQQăQ
JOѭ
ӧQJGDRÿ
ӝng Ev YjQăQJOѭ
ӧQJGDRÿ
ӝ
ng Ev nói chung lӟQKѫQQăQJ
Oѭ
ӧng quay Ej và ta có:

Ee‫ ب‬Ev‫ب‬Ej

(1- 5)

1.2.2. HiӋ
QWѭ
ӧng hҩ
p thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ[2]
Theo thuyӃ
WOѭ
ӧng tӱthì các phân tӱvà bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯWUDRÿ
әLQăQJOѭ
ӧng vӟi
nhau không liên tөc mà có tính chҩ

WJLiQÿR
ҥ
n. Khi phân tӱhҩ
p thөhoһ
c bӭc xҥsӁ

OjPWKD\ÿ
әLFѭ
ӡQJÿ
ӝcӫa bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯQKѭQJNK{QJOjPWKD\ÿ
әLQăQJOѭ
ӧng cӫ
a
bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ.
Khi các phân tӱhҩ
p thөnă
ng lѭӧng tӯbên ngồi có thӇdү
n ÿӃ
n các q
trình thay ÿәi trong phân tӱ(quay, dao ÿ
ӝng, kích thích electron phân tӱ«) hoһ
c
trong nguyên tӱ(cӝng hѭӣng spin electron, cӝng hѭӣng tӯhҥ
t nhân).
Mӛ
i mӝt q trình nhѭvұ

y ÿӅ
u ÿịi hӓ
i mӝt nă
ng lѭӧng 'E > 0 nhҩ
t ÿ
ӏ
nh
ÿһ
c trѭng cho nó, nghƭ
a là ÿịi hӓi bӭc xҥÿ
iӋ
n tӯcó mӝt tҫ
n sӕriêng gӑi là tҫ
n sӕ
quay ‫ݒ‬
n sӕdao ÿӝng ‫ݒ‬
n sӕkích thích ÿiӋ
n tӱ‫ݒ‬
u mӝt
௝, tҫ
୴ và tҫ
௘.Vì thӃkhi chiӃ
chùm bӭc xҥÿ
iӋ
n tӯvӟi các tҫ
n sӕkhác nhau vào vұt chҩt thì các phân tӱchӍhҩ
p
thөÿ
ѭӧc các bӭc xҥÿ
iӋ

n tӯcó tҫ
n sӕÿúng bҵ
ng các tҫ
n sӕtrên (‫ݒ‬୨, ‫ݒ‬
)ÿ
Ӈ
୴ và ‫ݒ‬
୨
xҧ
y ra các quá trình biӃ
n ÿ
ә
i trong phân tӱnhѭtrên. Do sӵhҩ
p thөchӑn lӑc này
mà khi chiӃ
u chùm bӭc xҥÿiӋ
n tӯvӟi mӝt dҧ
i tҫ
n sӕkhác nhau ÿi qua mơi trѭӡng
vұ
t chҩ
t thì sau khi ÿ
i qua, chùm bӭc xҥnày sӁbӏmҩ
t ÿi mӝt sӕbӭc xҥcó tҫ
n sӕ
xác ÿӏ
nh nghƭ
a là các bӭc xҥnày ÿã bӏphân tӱhҩ
p thө
.

Ӣ ÿL
Ӆ
u kiӋ
Q EuQK
ӡng cácWKѭ
phân tӱtӗn tҥ
i ӣtrҥ
ng thái có mӭF QăQJ
ӧng
Oѭ
thҩ
p E0tf ÿѭ
ӧc gӑ
i là trҥ
ng WKiLFѫE
ҧ
n cӫa phân tӱ. Khi phân tӱnhұ
QQăQJOѭ
ӧng (ví
dөphân tӱhҩ
p thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯ) phân tӱcó thӇchuyӇ
n lên trҥ
ng thái có mӭFQăQJ
Oѭ
ӧng cao E*tf ÿѭ
ӧc gӑ
i là mӭFQăQJOѭ
ӧng kích thích cӫa phân tӱ.

Khi phân tӱnhұ
n bӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯFyQăQJOѭ
ӧQJÿ
ӫlӟn, phân tӱcó thӇchuyӇ
n

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 17


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

tӯtrҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧQJFѫE
ҧ
n E0tf lên trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧng cao E*tf.
7URQJÿy

E0tf = E0e + E0v + E0j

(1- 6)

E*tf = E*e + E*v + E*j

(1- 7)

SӵWKD\ÿ
ә
i trҥ
ng thái phân tӱtӯtrҥ
QJWKiLFѫE
ҧ
n sang trҥ
ng thái kích thích thì
biӃ
n thiên οE cӫDQăQJOѭ
ӧng phân tӱ: οEtf = (E*e - E0e )+ (E*v - E0v )+ (E*j - E0j )
οEtf = οEe + οEv +


οEj

(1-8)

tURQJÿy
οEtf là Eѭ
ӟc chuyӇ
QQăQJOѭ

ӧng toàn phҫ
n; οEe là Eѭ
ӟc chuyӇ
QQăQJOѭ
ӧng
ÿL
Ӌ
n tӱ; οEv là Eѭ
ӟc chuyӇ
QQăQJOѭ
ӧQJGDRÿ
ӝng;
οEj là Eѭ
ӟc chuyӇ
QQăQJ
Oѭ
ӧng quay.

1KѭY
ұ
y, do hiӋ
QWѭ
ӧng hҩ
p thөbӭc xҥÿL
Ӌ
n tӯcӫa phân tӱJk\QrQFiF
ӟc
chuyӇ
Q QăQJ
ӧQJ

Ӌ
nOѭ
ÿL
tӱ QăQJ
ӧQJOѭ
GDR
ӝ
QJ
ÿ QăQJ
ӧng quay cӫ
Oѭ
a phân tӱlà
nguӗ
n gӕ
c cӫ
a các loҥ
i phәhҩ
p thөphân tӱ.
Sӵkhác nhau vӅbұ
FQăQJOѭ
ӧng và sӵWѭѫQJWiFJL
ӳa các dҥ
ng chuyӇ
Qÿ
ӝ
ng
trong phәphân tӱdү
Qÿ
Ӄ
n sӵphӭc tҥ

p cӫ
a phәphân tӱvà phәphân bӕtrên mӝt vùng
khá rӝ
ng :
+ ChuyӇ
n dӡi giӳa các mӭFQăQJOѭ
ӧQJÿL
Ӌ
n tӱcho phәÿL
Ӌ
n tӱphân bӕtrong
vùng tӱngoҥ
i và thҩ
\ÿѭ
ӧc.
+ ChuyӇ
n dӡi giӳa các mӭFQăQJOѭ
ӧQJGDRÿ
ӝng cho phәGDRÿ
ӝng trong vùng
hӗ
ng ngoҥ
i gҫ
n
+ ChuyӇ
n dӡi giӳa các mӭF QăQJOѭ
ӧng quay cho phәquay trong vùng hӗ
ng
ngoҥ
i xa.

1.2.3. Nguӗ
n gӕc mӝ
t sӕloҥ
i phә[1]
Mӛ
i loҥ
i phәnҵ
m ӣnhӳng vùng phәkhác nhau và có nguӗ
n gӕc khác nhau.
B̫ng 1.2. Các vùng ph͝và ngu͛
n g͙
c cͯa nó
Loҥ
i phә

Vùng phә

Nguӗ
n gӕc

(‫ݒ‬
෤
, cm-1)
Tia X

108 - 106

SӵchuyӇ
n mӭF QăQJ
ӧng cӫ

D
OѭFiF
Ӌ
n
ÿL
tӱbên trong cӫa nguyên tӱ, phân tӱ

Tӱ ngoҥ
i- khҧ

106 ±104

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

SӵchuyӇ
n mӭF QăQJ
ӧng cӫ
D
OѭFiF
Ӌ
n
ÿL

Trang 18


Khóa luұ
n tӕt nghiӋ
p

GVHD : Th.S Trҫ
n ThӏHӗ
ng

kiӃ
n

tӱhóa trӏcӫa nguyên tӱvà phân tӱ

Raman và hӗ
ng

104 ±102

ngoҥ
i

SӵchuyӇ
n mӭF GDR
ӝ
QJÿWKD\
әi cҩ
u
ÿ
hình)

CӝQJӣng
Kѭtӯ

10-2 ±10-4

Sӵ chuyӇ
n dӏ
ch giӳa các mӭc spin hҥ
t
nhân trong tӯWUѭ
ӡng

hҥ
t nhân NMR
CӝQJӣng
Kѭtӯ

1 ±10-2

VSLQÿL
Ӌ
n tӱESR

Sӵdӏ
ch chuyӇ
n giӳa các mӭc spin (thay
ÿәi sӵÿ
ӏ
QKKѭ
ӟng)

1.3. Quy tҳ
c lӵa chӑ

n trong phәphân tӱ
1.3.1. Xác suҩt chuyӇ
n dӡi
Xác suҩ
t chuyӇ
n dӡi giӳa các trҥ
QJWKiLQăQJOѭ
ӧQJÿ
һ
FWUѭQJE
ҵ
ng các hàm
Ԧ
sóng Ȳ୫ và
ӧF[iFÿ
ӏ
nh bҵ
ng các moment chuyӇ
n dӡLOѭ
ӥng cӵc ሬ
Ȳ୬ÿѭ

୫୬:
ሬ
Ԧ
Ԧ

mn = ‫׬‬Ȳ୫ሬ

Ȳ୬†ɒ

(1-9)

ሬ
Ԧൌ݁σ‫ݎ‬
tURQJÿy
ӥng cӵc phân tӱ
ܲ
Ԧ
௜là tốn tӱmoment Oѭ
DÿL
Ӌ
n tích thӭiHÿ
ӝlӟn cӫDÿL
Ӌ
n tích
Ԧ
‫ݎ‬
௜: bán kính vector cӫ
ሬ
Ԧ
n ҧ
nh sӵbiӃ
Q
әiÿ
moPHQW
ӥng Oѭ
cӵc cӫa phân tӱtrong thӡi gian

mn: phҧ

chuyӇ
n dӡi.
Ԧ
+ NӃ
uሬ
t chuyӇ
n dӡi sӁbҵ
ng không và chuyӇ
n dӡi bӏcҩ
m

mn =0 thì xác suҩ
Ԧ
+ NӃ
uሬ
t chuyӇ
n dӡi sӁcho phép và phәsӁxuҩ
t hiӋ
n.

mn ്0 thì xác suҩ
1.3.2. Quy tҳc lӵa chӑn [2]
Ԧ
Moment chuyӇ
n dӡi ሬ
c (1-9) chӍkhác không trong mӝt sӕ

mn trong công thӭ
ÿL
Ӆ

u kiӋ
n giӟi hҥ
n, gӑ
i là quy tҳ
c lӵa chӑn. Có hai dҥ
ng quy tҳ
c lӵa chӑ
n:
* Quy tҳ
c lӵa chӑn chung : TX\ÿ
ӏ
QKÿL
Ӆ
u kiӋ
QWUѭ
ӟc tiên và quan trӑQJÿ
Ӈxét
Ԧcӫa phân tӱ. Vӟi quy tҳ
xác suҩ
t chuyӇ
n dӡL ÿy
momenW
Oj
ӥng
Oѭ
cӵc ሬ
c này cho

SKpSÿRiQQK
ұ

n khҧQăQJ[X
ҩ
t hiӋ
n phәcӫa mӑi phân tӱbҩ
t kǤ
.
B̫ng 1.3. Quy t̷c l͹a ch͕n cͯa các lo̩i ph͝
Loҥ
i phә

ChuyӇ
n dӡi cho phép

ĈL
Ӌ
n tӱ

Ĉӕ
i vӟi tҩ
t cҧphân tӱ

'DRÿ
ӝng hӗ
ng ngoҥ
i

.KL GDR
ӝng gây raÿbiӃ
Q
әiÿ

momenW
ӥng
Oѭ
cӵc cӫ
a

697+7UѭѫQJ7K
ӏHӗng Vân

Trang 19