化学反应动力学-8省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx

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（Experimental Chemical Dynamics）
§ 分子束散射
§ 态分辨光谱技术
§ H+H2反应分子动态学
§ F+H2反应态-态动力学
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§ 分子束散射
交叉分子束
激光分子叉束
激光诱导荧光
化学激光
红外化学发光
一、分子束产生
分子束：为一束分子间几乎没有碰撞分子流。
若使分子平均自由程 m > 1 m，
压力 P < 10-5 托（torr）
分子反应动态
学试验伎俩
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1、扩散分子束
扩散分子束由束源室、准直室和分子束检测器三部分组成。
扩散分子束装置示意图
束源室
电炉
钠
准直室
准直孔
抽气
抽气
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2、超声分子束
超声分子束装置示意图
束源
气流
喷嘴
分流器
准直器
准直分子束
泵
泵
超声分子束强度可比扩散分子束强度高102 ~ 103倍。
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3、交叉分子束
交叉分子束是研究分子碰撞理想方法。
交叉分子束散射装置示意图
C
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二、分子束试验中碰到困难
1、高真空度
2、产物通量小
NC：C 分子数目。
V：A、B 两分子束交叉体积。
散射中心到检测器间距离普通在10 – 30 cm 量级），从而要求气体压力 < 10-4 torr。
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设：分子束密度：1011 molec cm-3
微分反应截面：IR=10-15 cm2
平均相对速度：u = 105 cm s-1
分子束交叉体积：V=10-2 cm3
fA(uA) = fB(uB) = 1
则：产物分子形成速率=1010 molec s-1
若对应立体角元：d = 10-4，
则：单位时间抵达立体角元d分子数仅为：
106 molec s-1。
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三、制备指定能态分子一些方法
被选择能态 方法和装置
平动能或速度
准直器、速度选择器、
超声喷管技术
转动能
非均匀电磁场
振动能
激光选择激发
电子能
激光选择激发或电子轰击
分子碰撞方位
非均匀电磁场聚焦
偏振激光激发
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四、检测分子束技术中产物分子一些方法
检测项目 惯用方法
散射强度
散射角分布
四极质谱仪
平动速度
飞行时间技术
转动能
振动能
化学发光，激光诱导荧光，
激光多光子电离质谱
电子能
光谱
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五、反应性散射产物角度分布
在质心坐标下，相对于入射
原子方向，产物分子散射角
度分布主要有三种类型
向前散射
向后散射
前后散射
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