Einführung in Die Ramanspektroskopie

ISBN-13: 9783642865213 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 520 str.

H. Kriegsmann; G. Matz; Josef Brandmuller

Opis

The authors of this book have sent me a copy of its preface and a list of its contents. A perusal of these documents makes it evident that the book is a scholarly and very timely effort to bring together the various aspects of the subject and its current developments and to present them in a coherent form. Dr. Brandmuller and Dr. M oser have been enthusiastic researchers in the field covered by the work and made u- ful contributions to it. I must congratulate them and their collaborators on their enterprise in undertaking the task 0/ writing /his volume. I have no doubt that their efforts will be rewarded by a cordial reception 01 the book by numerous workers in different branches of pure and applied science. Raman Research Institute Bangalore - 6 24th November 1960 Vorwort Eine Einfuhrung in die Ramanspektroskopie hat verschiedene Auf gaben zu erfullen: Der Physiker erwartet eine Darstellung der mole kulphysikalischen Probleme, deren Losung mit Hilfe des Ramaneffektes vorangetrieben werden kann; der Chemiker mochte erfahren, wieweit der Ramaneffekt zur Strukturbestimmung und Analyse herangezogen wird. Es ist klar, dass in beiden Fallen keine Vollstandigkeit der Dar stellung angestrebt werden konnte, die sonst den Rahmen und die Ubersichtlichkeit einer Einfuhrung sprengen wurde. Die Ramanspektroskopie ist heute mehr denn je mit apparativen Problemen belastet. Jeder, der ramanspektroskopisch arbeiten mochte, muss sich mit diesen auseinandersetzen; selbst die industriellen Gerate verlangen noch viel Experimentierkunst, wenn man mit. ihnen Spektren hoher Gute erzielen mochte."

Spis treści

1. Definition von Grundbegriffen.- 2. Historisches.- 3. Die zwei Anwendungsgebiete.- 4. Beispiel: Ramanspektrum von Tetrachlorkohlenstoff.- 5. Größenbereich der Ramanverschiebungen.- A: Einführung in die Theorie der Ramanspektren.- I. Smekals korpuskulare Theorie der Streustrahlung.- 6. Comptoneffekt.- 7. Der Ramaneffekt als Stoßprozeß..- II. Klassische Wellentheorie der Streustrahlung.- 8. Rayleighstreuung.- 9. Rotations-Ramaneffekt.- 10. Depolarisationsgrad.- 11. Schwingungs-Ramaneffekt.- III. Quantenmechanische Streutheorien.- 12. Leistungsgrenze der klassischen Theorien.- 13. Korrespondenzmäßige Theorie der Streustrahlung.- 14. DIRACsche Theorie der Streustrahlung.- 15. Kohärenzeigenschaften.- 16. Streutensor.- 17. Bedeutung der Zwischenzustände.- 18. Linearer harmonischer Oszillator.- 19. Linearer anharmonischer Oszillator.- IV. Polarisierbarkeitstheorie.- 20. Normalkoordinaten und Normalschwingungen.- 21. Spezialisierung der Streuformeln auf räumlich frei orientierbare Systeme.- 22. Zur Begründung der Polarisierbarkeitstheorie.- 23. Einfluß der Rotationsübergänge.- 24. Berechnung der Intensität der Rayleighlinie und der Raman-Schwingungslinie.- 25. Allgemeine Betrachtungen zu den Auswahlregeln.- V. Die Symmetrie der Moleküle.- 26. Symmetrieoperationen und Symmetrieelemente.- 27. Die Punktgruppen.- 28. Symmetrie der potentiellen und kinetischen Energie — Darstellung der Gruppen — Charakter der Darstellung.- 29. Symmetrieeigenschaften der Normalschwingungen.- 30. Irreduzible Darstellungen (Symmetrierassen).- 31. Bezeichnungen der Symmetrierassen.- 32. Charaktere der Symmetrieoperationen.- 33. Zahl der Schwingungen einer Symmetrierasse.- 34. Auswahlregeln für den Ramaneffekt.- 35. Auswahlregeln für die Infrarotabsorption.- 36. Uneigentliche Schwingungen.- 37. Präzisierung der Auswahlregeln (Beispiel Punktgruppe Cs).- 38. Ergebnisse der Symmetriebetrachtungen bezüglich der Auswahlregeln, der Intensitäten und des Depolarisationsgrades.- 39. Gültigkeitsbereich der symmetriebedingten Auswahlregeln.- VI. Intensität und Auswahlregeln der Rotations-Ramanlinie.- 40. Klassifizierung der Moleküle bezüglich ihres Rotationstyps.- 41. Energieeigenwerte und Rotationseigenfunktionen.- 42. Auswahlregeln.- 43. Einfluß des Kernspins.- 44. Intensität der Rotations-Ramanlinien.- 45. Struktur der unaufgelösten Rotationsbanden.- 46. Gültigkeitsbereich.- VII. Bindungspolarisierbarkeitstheorien.- 47. Grundgedanke.- 48. Theorie von WOLKENSTEIN.- 49.„Bond Polarizability Theory“ von LONG.- VIII. Resonanz-Ramaneffekt.- 50. Halbklassische Theorie von SCHORYGIN.- 51. Wellenmechanische Theorie von BEHRINGER.- IX. Zuordnung.- 52. Das Problem der Zuordnung.- 53. Zuordnung auf Grund von experimentellen Daten.- 54. Zuordnung durch Vergleich mit Spektren ähnlicher Moleküle.- 55. Produkt- und Summenregeln für isotope Moleküle.- 56. Zuordnung durch Modellrechnung.- B: Experimentelle Technik und Untersuchungsmethoden.- 57. Übersicht.- I. Lichtquellen.- 58. Quecksilberhochdruckbrenner.- 59. Quecksilberniederdruckbrenner.- 60. Ramanlampen.- II. Streurohre und Filter.- 61. Streurohre.- 62. Lichtfilter.- III. Ausleuchtung und Güte des Raman-Spektrographen.- 63. Ausleuchtung ohne Abbildungslinse.- 64. Ausleuchtung mit Abbildungslinse.- 65. Vergleich der Ausleuchtung mit und ohne Abbildungslinse.- 66. Verwendung von Streurohren mit Spiegeln.- 67. Verwendung von Image Slicers (Bildteilern).- 68. Güte der Spektrographen.- IV. Photographische Aufnahme von Ramanspektren.- 69. Vorbemerkung.- 70. Spezielle Hinweise für die Auswahl und Anwendung der Photoplatten.- 71. Einiges über die Auswertung photographischer Spektren.- V. Direkte photoelektrische Registrierung von Ramanspektren.- 72. Vorbemerkung.- 73. Sekundärelektronenvervielfacher (SEV) in der Raman-Spektroskopie.- 74. Registrierung des SEV-Anodenstroms.- 75. Ausschaltung von Störungen der Registrierung infolge Lichtquellenschwankungen.- 76. Der Photometerspalt und sein Einbau in die Apparatur.- 77. Einfluß der Registriergeschwindigkeit auf Auflösung und Reproduzierbarkeit.- 78. Leistungsfähigkeit der photoelektrischen Ramananordnungen.- VI. Industrielle Ramanapparaturen.- 79. Die Ramananordnung der Fa. Optische Werke C. A. Steinheil Söhne GmbH, München.- 80. Das „Cary“ -Ramanspektrometer der Applied Physics Corporation, Monrovia, California.- 81. Die Ramananordnung von Hilger & Watts Ltd., London.- 82. Das photoelektrische Ramanregistrierspektrometer der Fa. The Perkin-Elmer Co., Norwalk.- 83. Das Ramanspektrometer ??C-12, Moskau.- 84. Die Ramanapparatur der Fa. Applied Research Laboratories, Inc., Glendale.- VII. Vorbehandlung der Streusubstanzen.- 85. Vorbemerkung.- 86. Vorbehandlung von Flüssigkeiten.- 87. Vorbehandlung von Gasen.- 88. Vorbehandlung von Festkörpern.- 89. Vorbehandlung von Gemischen.- VIII. Messung der Wellenzahlen von Ramanlinien und Aufstellung des Ramanspektrums.- 90. Vorbemerkung.- 91. Messung der Wellenlänge.- 92. Umrechnung der Wellenlänge in Wellenzahlen.- 93. Aufstellung des Ramanspektrums.- IX. Definition und Messung der Intensität von Ramanlinien.- 94. Vorbemerkung.- 95. Intensität der Ramanlinien.- 96. Einfluß der Probe und des Streurohrs auf die relative integrierte Intensität.- 97. Apparativ bedingte Einflüsse auf die relative integrierte Intensität.- 98. Messung des Depolarisationsgrades und notwendige Korrekturen.- 99. Zusammenfassung der notwendigen Korrekturen zur Ermittlung einer apparateunabhängigen Intensitätsangabe von Ramanlinien („relativer korrigierter Streukoeffizient S“).- 100. Messung der integrierten Intensität.- 101. Maximumsintensität und integrierte Intensität.- X. Apparaturen und Untersuchungsmethoden für spezielle Zwecke.- 102. Vorbemerkung.- 103. Kristallapparaturen.- 104. Gasapparaturen.- 105. Apparaturen für Untersuchungen bei hohen und tiefen Temperaturen.- 106. Anordnungen für geringe Substanzmengen.- 107. Apparatur für zersetzliche Substanzen.- C: Anwendungen und Ergebnisse.- I. Frequenzen und Intensitäten der Ramanlinien.- 108. Charakteristische Frequenzen.- 109. Charakteristische Intensitäten.- 110. Depolarisationsgrad.- 111. Wirkung der Deuterierung auf die Intensität.- II. Bestimmung von Molekülparametern.- 112. Auswertung der Rotationsstruktur von Ramanspektren.- 113. Spur und Anisotropie des Tensors der Ableitung der Polarisierbarkeit (Von H. W. SchrÖtter).- 114. Bindungspolarisierbarkeiten (Von H. W. SchrÖtter).- 115. Intensitätsverhältnis von Grundton zu Oberton aus der FERMI-Resonanz (Von H. W. SchrÖtter).- 116. Rotationsbehinderungsenergie.- 117. Rotationsisomerie.- 118. Thermodynamische Funktionen.- III. Zwischenmolekulare Wechselwirkung.- 119. Verbotene Linien.- 120. Lösungen.- 121. Aggregatzustand.- 122. Ramanstreuung an Einkristallen (Von O. Schifferdecker).- 123. Wasserstoffbrückenbindung (Von G. Glatzer).- IV. Resonanz-Ramaneffekt.- 124. Beobachtung des Effektes.- 125. Quantenmechanische Resonanz.- 126. Beziehung zu den Elektronenbandenspektren.- 127. Ramaneffekt an Farbstoffen.- 128. Bedeutung für die Zuordnung.- V. Analyse von organischen Verbindungen und Gemischen.- 129. Nachweisgrenzen.- 130. Abhängigkeit der Intensität der Ramanlinien von der Konzentration.- 131. Qualitative und halbquantitative Analyse.- 132. Quantitative Analyse.- 133. Ergänzende Bemerkungen zur Einrichtung und zum Betrieb eines analytischen Ramanlaboratoriums.- 134. Analysenbeispiele aus der Literatur.- 135. Gegenüberstellung von Raman- und IR-Spektralanalyse.- VI. Anwendungen und Ergebnisse in der anorganischen Chemie (Von H. Kriegsmann).- 136. Allgemeines.- 137. Strukturaufklärung.- 138. Konstitutionsermittlung, Austauschreaktionen, Gleichgewichte, Analyse.- 139. Anorganische Kettenfrequenzen.- 140. Kraftkonstanten und Bindungsverhältnisse.- 141. Zusammenhänge zwischen Kraftkonstanten und anderen Bindungsgrößen.- 142. Intensitätsmessungen an anorganischen Substanzen.- I. Tabelle der Symmetrieelemente der Punktgruppen.- II. Charakter-Tabellen der Punktgruppen.- III. Tabellen zur Umrechnung von Wellenlängen in Wellenzahlen der Ramanlinien für verschiedene Erregerlinien.- IV. Tabelle von charakteristischen Wellenzahlen.- Substanzenverzeichnis.