CC BY
3О широком диапазоне собственных частот определенном в полосе колебаний воды 183 см-1 из спектральных параметров комбинационного рассеяния воды и слабых растворов
А.В. Крайский1, А.А. Крайский2
1 — Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва Ленинский просп. 53, Россия
3- Независимый исследователь
kraiskiav@lebedev. ru
Проведено исследование свойств спектров КР межмолекулярных колебаний воды для полосы 183 см-1. Ранее показано, что положения частот максимумов полос vm и их ширины Г (спектральные параметры полосы) флуктуируют от спектра к спектру [1 - 4] и при достаточном количестве спектров (51 и больше) точки, представляющие их в координатах квадрат ширины -квадрат частоты (частотные координаты) занимают область, состоящую из двух частей, разделенных наклонной полосой, где точки отсутствуют [4]. Совокупность точек, полученных для той же полосы при записи спектров растворов медицинской перекиси водорода в диапазоне концентраций 3% - 0.33%, группируется вблизи аппроксимирующей их наклонной прямой линии [1, 5]. Это было объяснено на основе представлений о классическом затухающем осцилляторе с собственной частотой (СЧ) vo и затуханием 5, связанным с однородной шириной колебания у, и показано, что квадраты параметров осциллятора связаны линейной зависимостью vo2 = Vm2 + 0.5 Г2/К2, где K - коэффициент неоднородного уширения полосы (отношение Г к у) [3]. Каждая совокупность точек может аппроксимироваться общей линейной зависимостью, из которой определяются параметры эффективного осциллятора совокупности. Каждая из двух областей воды разбивается на группы, примыкающие к аппроксимирующим их прямым. В зависимости от числа точек (51 в [4] и 65 в [6]) и от критерия отнесения к группам при привязке точки к одной группе, разбиения могут различаться, поскольку при неоднородном уширении в одной области могут находиться структуры с различными СЧ, положениями максимумов и ширинами, что даст несколько прямых, проходящих через одну спектральную точку. В настоящей работе мы провели поиск всех возможных прямых идущих через совокупность точек в диапазоне наклонов от -0.5 (максимальный по величине) до -0.05 для трех сред: массив из 65 точек для воды, 41 точки для 0.9% раствора хлорида натрия, перекиси водорода [7] - 42 точки для концентраций от 3% до 0.023% и 17 точек для концентраций от 3% до 0.33%. Были получены количество групп и диапазон СЧ для: воды - 45, 207-169 см-1, хлорида натрия - 30, 206 - 175 см-1, перекиси водорода - 13, 200.6 - 170.3 см-1. Это следует сопоставить со спектром КР льда [5], где имеется сильная частота с протяженной вершиной от 206 до 210 см-1, и более слабыми 200 и 194 см-1. Это соотносится с концепциями [8, 9]
[1] А.В.Крайский, Н.Н.Мельник, Временные изменения полного числа осцилляторов и корреляция ширины и положения максимума линии межмолек. колебаний в водном растворе перекиси водорода, Кр. сообщ. по физике ФИАН, №1, с.49-52, (2006).
[2] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, Низкочастотные спектры комбинационного рассеяния света в воде и слабых водных растворах. пространственная неоднородность в растворе перекиси водорода, Биофизика, 2012, т.57, №6, с.965-972, (2012).
[3] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, Определение собственных частот и однородных ширин линий межмолекулярных колебаний в воде и в водных растворах перекиси водорода с помощью КРС, Оптика и спектроскопия, т. 124, №5, (2018).
[4] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, А.А.Крайский, Особенности распределения спектральных параметров межмолекулярных колебаний в воде, полученных с помощью КРС, Оптика и спектроскопия, т.128, №2, с.195-203, (2020).
[5] А.В.Крайский, Н.Н Мельник., В сб. «Комбинационное рассеяние - 80 лет исследований: Коллективная монография» (Ред.В.С.Горелик, Москва: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН ) с.339-351 (2008).
[6] А.В.Крайский,, Н.Н.Мельник, А.А.Крайский. Распределение спектральных параметров комбинационного рассеяния света межмолекулярных колебаний воды 183 см-1 в частотных координатах и затухающие колебания. Сб. тезисов докл. 4-я Всероссийская конф. «Физика водных растворов», с.58, ИОФ РАН им. А.М. Прохорова 20-22 декабря 2021 г., Москва, Россия.
[7] Крайский А.В., Мельник Н.Н., Крайский А.А. Свойства спектральных параметров межмолекулярных колебаний, полученных с помощью комбинационного рассеяния света в слабых водных растворах перекиси водорода и в воде. Опт. и спектроск., т.130, .№10. с.1506-1511, (2022).
[8] Г.Г.Маленков. Структура и динамика жидкой воды. Журнал структурной химии, 2006, т.47, Приложение, S5-S35.
[9] С.М.Першин, В.Н Леднёв., А.Н.Фёдоров К вопросу о значении ширины полосы пропускания воды (1.8-11.2 эв) и о водородных связях. Кр. Сообщ. по физике ФИАН. т.45. №2, С.3-9, (2018).
