Квантовая электроника достигла к настоящему времени такого уровня развития, при котором уникальное свойство лазеров предельно концентрировать энергию излучения в пространстве, времени и спектральном интервале оказывается реально применимым в чрезвычайно широком диапазоне длин волн — от дальнего инфракрасного до вакуумного ультрафиолетового. Это обстоятельство послужило стимулом к широкому развитию фундаментальных и прикладных исследований резонансных взаимодействий лазерного излучения с веществом, открывающих возможность лазерного инициирования реакций и лазерного управления химическими процессами. Уже осуществлены селективные лазерные процессы, например с целью разделения изотопов, причем в исследование таких процессов наиболее существенный вклад внесли ученые СССР, США и ФРГ. В последнее время все более важное значение приобретают инициируелв^ и управляемые лазерным излучением неселективные, по существу, термические химические процессы, глубокая специфичность которых обусловлена особенностями лазерного энерговклада в тот или иной химический процесс. Поэтому издание книги по лазерной химии весьма своевременно.
Американское издание предлагаемой книги вышло в свет в 1981 г. под редакцией профессора химического факультета Массачусетского технологического института (Кембридж, США) Дж. Стейнфелда, активно работающего в области инфракрасной фотохимии и многофотонной диссоциации молекул под действием лазерного излучения.
Книга составлена из обзорных статей, написанных известными специалистами — представителями различных научных групп. Следует отметить весьма продуманный выбор тематического материала — лазерное колебательное возбуждение многоатомных молекул с относительно небольшим числом атомов, многофотоннсс возбуждение органических молекул инфракрасным лазерным излучением и стимулируемые при этом реакции, а также лазерный синтез порошков. Указанные области лазерной химии активно разрабатываются в настоящее время, и по ним достигнута наибольшая степень ясности. Книга снабжена аннотированным библиографическим указателем по лазерной химии за период 1965—1978 гг., выполненным в виде таблиц, включающих более 300 позиций. Этот указатель, хотя и далек от полноты, будет чрезвычайно полезен тем, кто начинает активную работу в области лазерной химии. Мы сочли необходимым в русском издании дать дополнительный список соответствующих монографий и обзорных статей советских авторов.
Н. Карпов В. Коршак
Содержание
'Предисловие редакторов перевода ................. 5
Предисловие ............................ 6
Глава 1. Колебательное возбуждение в многоатомных молекулах . . 9
1.1. Введение ......................... 9
1.2. Полная модель ...................... 14
1.3. Молекула SFe....................... 23
1.4. Молекула S2F[o ...................... 33
1.5. Сравнение с другими полными моделями.......... 37
1.6. Сравнение с термической моделью КК........... 45
Литература .......................... 48
Глава 2. Многофотонное инфракрасное возбуждение и реакции органических соединений...................... 56
2.1. Введение.......................... 56
2.2. Различие в свойствах больших и малых молекул...... 57
2.3. Обзор литературы..................... 61
2.3.1. Мономолекулярные реакции ............. 62
2.3.1.1. Управление химическим равновесием изомеров . 62
2.3.1.2. Реакции элиминирования монофункциональных соединений .................. 67
2.3.1.3. Полифункциональные реагенты......... 76
2.3.1.4. Химические реакции, селективные по моде ... 86
2.3.2. Бимолекулярные органические реакции........ 93
2.3.3. Сенсибилизированные органические реакции...... 101
2.3.4. Многофотонная диссоциация под действием непрерывного ИК-излучения низкой интенсивности....... 107
2.4. Применение химических термометров в импульсной ПК-лазерной фотохимии ...................... 109
2.4.1. Сравнение «термического» и «нетермического» процессов 109
2.4.2. Выбор молекулы термического детектора (химического термометра) ..................... 113
2.4.3. Недостатки методики химической термометрии..... 118
2.4.3.1. Дезактивация возбужденного реагента молекулой химического термометра............ 118
2.4.3.2. Возможный распад молекул химического термометра ..................... 125
2.4.4. Определение эффективной температуры и времени реакции ......................... 128
2.5. Экспериментальные данные для этилацетата........ 136
2.5.1. Зависимость вероятности реакции от плотности энергии 137
2.5.2. Зависимость сечения поглощения от плотности энергии лазерного излучения ................. 138
2.5.3. Поглощение энергии ................. 140
2.6. Исследования с применением компьютерного моделирования 142 2.6.1. Теоретические модели................. 142
2.6.1.1. Формализм скоростных уравнений для некогерентного лазерного возбуждения......_. . . . 144
2.6.1.2. Модель когерентного возбуждения, включающая теплообмен с термостатом........... 146
2.6.1.3. Модели двухуровневых переходов....... 147
2.6.1.4 Модель скоростного уравнения, учитывающая скорость мономолекулярной диссоциации и столкно-
вительные эффекты .............. 149
2.6.2. Модельные расчеты для больших органических молекул
с использованием основного уравнения ........ 156
2.6.2.1. Влияние интенсивности лазерного излучения . . 158
2.6.2.2. Влияние энергии лазерного излучения..... 162
2.6.2.3. Влияние сечения поглощения.......... 164
2.6.2.4. Послеимпульсные столкновительные эффекты . . 169 Литература ......".................... 177
Глава 3. Получение порошков для спекания в реакциях, стимулированных лазером ........................ 183
3.1. Введение ......................... 183
3.2. Лазерный синтез порошка................. 186
3.2.1. Описание процесса.................. 186
3.2.1.1. Общие сведения................ 186
3.2.1.2. Исследованиф*обычных термических реакций . . 187 3.2.1.3 Исследования в области мономолекулярной многофотонной реакции.............. 191
3.2.2. Анализы и характеристики.............. 195
3.2.2.1. Характеристика процесса............ 195
3.2.2.2. Характеристики порошка............ 240
3.2.2.3. Взаимосвязь между параметрами процесса и характеристиками порошка............ 260
3.3. Заключение ........................ 263
Литература .......................... 267
Глава 4. Индуцированные лазером химические реакции. Обзор литературы 1965—1979....................... 269
Литература .......................... 292
Избранные обзоры, монографии и статьи по теории и методике
контроля.......................... 299
Дополнительная литература ................ 302
Предметный указатель . . ..................... 303
Формульный указатель ....................... 307
Цена: 150руб.
