Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Молекулы

Содержание

Астрофест — 2005“Stars are among the most fundamental building blocks of the universe, and yet the processes by which they are formed are not understood.”Derek Ward-ThompsonScience, January 4, 2002
Астрофест — 2005Молекулы в КосмосеД. З. ВибеИнститут астрономии РАНАСТРОХИМИЯ Астрофест — 2005“Stars are among the most fundamental building blocks of the Астрофест — 2005«Звезды представляют собой один из самых фундаментальных элементов Вселенной, и Астрофест — 2005 Почему звезды образуются так медленно?Сопоставление динамического времени и массы Астрофест — 2005Вещество, из которого образуются звезды, практически невидимо!Все, что происходит в Астрофест — 2005Молекулярный водород — основная, но не единственная молекула Астрофест — 2005…но молекул в Космосе нет!Низкая температураНизкая плотностьДиссоциирующие излученияМежзвездное пространство не Астрофест — 2005Молекулы в Космосе есть!1930-е гг. — CH, CN, CH+ (линии Астрофест — 2005Список известных межзвездных и околозвездных молекул.http://www.cv.nrao.edu/~awootten/allmols.htmlМолекулы из двух атомовAlF AlCl Астрофест — 2005Структура молекулC3H2HC7NH2COHCNC2H5OHПАУ Астрофест — 2005Ученые нашли в космосеогромное облако спиртаЗвездочеты нашли в космосе рай Астрофест — 2005Хранить в прохладном, защищенном от света местеКометыОколозвездные оболочкиМолекулярные облака Астрофест — 2005Карта Млечного Пути в линии молекулы СО Астрофест — 2005Области звездообразованияГигантские молекулярные облака (плотность ~ 102 см–3, размер ~ Астрофест — 2005Содержание некоторых молекул в TMC-1 (по отношению к H2)Молекул очень мало! Астрофест — 2005Что творится на кухне? Астрофест — 2005Tafalla et al. (2002)15 000 AU0.1 pcБеззвездное ядро L1544Неравномерное содержание молекул Астрофест — 2005Разобраться в событиях, происходящих в молекулярных облаках, по наблюдениям молекул Астрофест — 2005«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие. Куда ни Астрофест — 2005Как работает межзвездный химический реактор?Межзвездная химия сильно отличается от земной! Астрофест — 2005Виды газофазных химических реакцийНейтраль-нейтральные реакцииРеакции с космическими лучамиИон-молекулярные реакцииРеакции диссоциативной рекомбинацииФотореакции Астрофест — 2005Нейтраль-нейтральные реакцииСоздание химических связейПерераспределение химических связей Астрофест — 2005Ион-молекулярные реакцииПерераспределение химических связейОбмен зарядомВысокие скорости при низких температурах Астрофест — 2005Реакции с космическими лучамиРеакции ионизацииH + CRP = H+ + Астрофест — 2005Реакции диссоциативной рекомбинацииРазрыв химических связей Астрофест — 2005ФотореакцииРазрыв химических связей Астрофест — 2005Химические базы данныхUMIST95 (University of Manchester)Около 400 компонентов и 3864 Астрофест — 2005Химия усложняется Астрофест — 2005Молекулярный водород в газовой фазе почти не образуется!Трехчастичные столкновения:H + Астрофест — 2005Образование молекулярного водорода на пылиАтомы водорода прилипают к пылинке.Перемещаясь по Астрофест — 2005Поверхностные химические реакцииОбразование молекулярного водородаОбразование молекул, насыщенных водородомОбразование гомогенных молекул Астрофест — 2005Поверхностные реакции с участием СОКонечные продукты:ФормальдегидМетанолЭтанолДиметиловый эфирМуравьиная кислота Астрофест — 2005ДесорбцияТепловая десорбция (энергия связи)Десорбция космическими лучами (температура нагрева)Фотодесорбция (вероятность отрыва)Химическая десорбция Астрофест — 2005Молекулярное облако распадается на несколько гравитационно связанных ядер, в которых Астрофест — 2005Что и зачем моделировать? Определение плотности, температуры, магнитного поля Исследование Астрофест — 2005Определение плотности и температуры Астрофест — 2005Магнитные поляКруговая поляризация (эффект Зеемана)Плоская поляризация (эффект Голдрайка -Килафиса) Астрофест — 2005Формирование линий в коллапсирующем облакеОптически толстые линии в коллапсирующем облаке Астрофест — 2005Признаки коллапса в наблюденияхПрофили линий CS в B335 (Choi et Астрофест — 2005Признаки коллапса в наблюдениях Астрофест — 2005Химические часы Астрофест — 2005Нагрев и охлаждениеНагревФотодиссоциация молекулярного водородаФотоионизация нейтрального углеродаФотоэлектрическая эмиссия с поверхности Астрофест — 2005Происхождение жизниОрганические молекулы в молекулярных облакахОрганические молекулы в кометах и метеоритах Астрофест — 2005УспехиКорректно воспроизведены содержания основных молекул (CO) и большинства второстепенных молекулОбъяснено Астрофест — 2005ПерспективыДетальная информация о распределении молекул в областях звездообразованияВнегалактическая астрохимия (в
Слайды презентации

Слайд 2 Астрофест — 2005
“Stars are among the most fundamental

Астрофест — 2005“Stars are among the most fundamental building blocks of

building blocks of the universe, and yet the processes

by which they are formed are not understood.”

Derek Ward-Thompson
Science, January 4, 2002


Слайд 3 Астрофест — 2005
«Звезды представляют собой один из самых

Астрофест — 2005«Звезды представляют собой один из самых фундаментальных элементов Вселенной,

фундаментальных элементов Вселенной, и тем не менее процессы, в

результате которых они образуются, нам непонятны».

Дерек Вард-Томпсон
Science, 4 января 2002 г.


Слайд 4 Астрофест — 2005
Почему звезды образуются так медленно?
Сопоставление

Астрофест — 2005 Почему звезды образуются так медленно?Сопоставление динамического времени и

динамического времени и массы гигантских молекулярных облаков дает оценку

скорости звездообразования в Галактике — 500 масс Солнца в год. Реальное значение не превышает 15 масс Солнца в год.

Почему звезды образуются так быстро?
Приблизительно половина плотных ядер содержит точечные инфракрасные источники (протозвезды). Практически нет молекулярных облаков, в которых звездообразование еще не началось. Практически нет молекулярных облаков, в которых звездообразование уже закончилось.

Слайд 5 Астрофест — 2005
Вещество, из которого образуются звезды, практически невидимо!
Все,

Астрофест — 2005Вещество, из которого образуются звезды, практически невидимо!Все, что происходит

что происходит в молекулярных облаках, в частности, в протозвездных

объектах, — происходит с молекулярным водородом.

В чем проблема?

Линии Н2 в ИК-области спектра

Но его линии в областях звездообразования слишком слабы.


Слайд 6 Астрофест — 2005
Молекулярный водород — основная, но не

Астрофест — 2005Молекулярный водород — основная, но не единственная молекула

единственная молекула


Слайд 7 Астрофест — 2005
…но молекул в Космосе нет!
Низкая температура
Низкая

Астрофест — 2005…но молекул в Космосе нет!Низкая температураНизкая плотностьДиссоциирующие излученияМежзвездное пространство

плотность
Диссоциирующие излучения
Межзвездное пространство не пусто…
Гершель (светлые туманности состоят из

светящейся жидкости)
Струве (Каптейн, Барнард — неравномерность поглощения)
Трюмплер (пыль)
Хартманн (1904, межзвездное поглощение Ca+)
Юэн, Парселл (1951, HI 21 см)

...хотя они есть в кометах.

До сороковых годов XX века


Слайд 8 Астрофест — 2005
Молекулы в Космосе есть!
1930-е гг. —

Астрофест — 2005Молекулы в Космосе есть!1930-е гг. — CH, CN, CH+

CH, CN, CH+ (линии поглощения)
1960-е гг. — OH, H2O,

NH3 (радиолинии)
Наше время — 137 молекул, не считая изотопомеров (с изотопомерами 205)

Электронные переходы (видимый свет)
Колебательные переходы (ИК)
Вращательные переходы (радио, субмм)

Первым на возможность наблюдения молекул в радиодиапазоне указал И.С. Шкловский


Слайд 9 Астрофест — 2005
Список известных межзвездных и околозвездных молекул.
http://www.cv.nrao.edu/~awootten/allmols.html
Молекулы

Астрофест — 2005Список известных межзвездных и околозвездных молекул.http://www.cv.nrao.edu/~awootten/allmols.htmlМолекулы из двух атомовAlF

из двух атомов
AlF AlCl C2 CH CH+ CN CO

CO+ CP CS CSi HCl H2 KCl NH NO NS NaCl OH PN SO SO+ SiN SiO SiS HF SH
Молекулы из трех атомов
C3 C2H C2O C2S CH2 HCN HCO HCO+ HCS+ HOC+ H2O H2S HNC HNO MgCN MgNC N2H+ N2O NaCN OCS SO2 c-SiC2 CO2 NH2 H3+ SiCN
Молекулы из четырех атомов
c-C3H l-C3H C3N C3O C3S C2H2 CH2D+? HCCN HCNH+ HNCO HNCS HOCO+ H2CO H2CN H2CS H3O+ NH3 SiC3
Молекулы из пяти атомов
C5 C4H C4Si l-C3H2 c-C3H2 CH2CN CH4 HC3N HC2NC HCOOH H2CHN H2C2O H2NCN HNC3 SiH4 H2COH+
Молекулы из шести атомов
C5H C5O C2H4 CH3CN CH3NC CH3OH CH3SH HC3NH+ HC2CHO HCONH2 l-H2C4 C5N
Молекулы из семи атомов
C6H CH2CHCN CH3C2H HC5N HCOCH3 NH2CH3 c-C2H4O CH2CHOH C7–(?)
Молекулы из восьми атомов
CH3C3N HCOOCH3 CH3COOH C7H H2C6 CH2OHCHO
Молекулы из девяти атомов
CH3C4H CH3CH2CN (CH3)2O CH3CH2OH HC7N C8H
Молекулы из десяти атомов
CH3C5N? (CH3)2CO NH2CH2COOH?
Молекулы из одиннадцати атомов HC9N
Молекулы из тринадцати атомов HC11N

Изобилие радикалов и ненасыщенных водородом молекул


Слайд 10 Астрофест — 2005
Структура молекул
C3H2
HC7N
H2CO
HCN
C2H5OH
ПАУ

Астрофест — 2005Структура молекулC3H2HC7NH2COHCNC2H5OHПАУ

Слайд 11 Астрофест — 2005
Ученые нашли в космосе
огромное облако спирта

Звездочеты

Астрофест — 2005Ученые нашли в космосеогромное облако спиртаЗвездочеты нашли в космосе

нашли в космосе рай для пьяниц — гигантскую массу чистого спирта.

«Они

наткнулись на таинственное облако, глазея в свои телескопы на далекое созвездие.
Через несколько месяцев исследований они поняли, что таинственный объект содержит достаточно спирта, чтобы изготовить 400 триллионов триллионов пинт пива. Это составляет 300000 пинт ежедневно для каждого жителя Земли на следующий миллиард лет... Облако находится близ молодой звезды G34.3 в созвездии Орла... Тепло этой звезды производит больше спирта, чем все пивные и ликеро-водочные заводы Земли, вместе взятые.»

Слайд 12 Астрофест — 2005
Хранить в прохладном, защищенном от света

Астрофест — 2005Хранить в прохладном, защищенном от света местеКометыОколозвездные оболочкиМолекулярные облака

месте
Кометы
Околозвездные оболочки
Молекулярные облака


Слайд 13 Астрофест — 2005
Карта Млечного Пути в линии молекулы

Астрофест — 2005Карта Млечного Пути в линии молекулы СО

СО


Слайд 14 Астрофест — 2005
Области звездообразования
Гигантские молекулярные облака (плотность ~

Астрофест — 2005Области звездообразованияГигантские молекулярные облака (плотность ~ 102 см–3, размер

102 см–3, размер ~ 100 пс)
Молекулярные облака (плотность ~

103 см–3 , размер ~ 1 пс)
Плотные ядра (плотность ~ 104 см–3 , размер ~ 0.1 пс)


Слайд 15 Астрофест — 2005
Содержание некоторых молекул в TMC-1 (по

Астрофест — 2005Содержание некоторых молекул в TMC-1 (по отношению к H2)Молекул очень мало!

отношению к H2)
Молекул очень мало!


Слайд 16 Астрофест — 2005
Что творится на кухне?

Астрофест — 2005Что творится на кухне?

Слайд 17 Астрофест — 2005
Tafalla et al. (2002)
15 000 AU
0.1

Астрофест — 2005Tafalla et al. (2002)15 000 AU0.1 pcБеззвездное ядро L1544Неравномерное содержание молекул

pc
Беззвездное ядро L1544
Неравномерное содержание молекул


Слайд 18 Астрофест — 2005
Разобраться в событиях, происходящих в молекулярных

Астрофест — 2005Разобраться в событиях, происходящих в молекулярных облаках, по наблюдениям

облаках, по наблюдениям молекул невозможно без моделирования химических процессов!


Слайд 19 Астрофест — 2005
«Широко простирает химия руки свои в

Астрофест — 2005«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие. Куда

дела человеческие. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде

обращаются перед очами нашими успехи ее прилежания.»

М. В. Ломоносов


Слайд 20 Астрофест — 2005
Как работает межзвездный химический реактор?
Межзвездная химия

Астрофест — 2005Как работает межзвездный химический реактор?Межзвездная химия сильно отличается от земной!

сильно отличается от земной!


Слайд 21 Астрофест — 2005
Виды газофазных химических реакций
Нейтраль-нейтральные реакции

Реакции с

Астрофест — 2005Виды газофазных химических реакцийНейтраль-нейтральные реакцииРеакции с космическими лучамиИон-молекулярные реакцииРеакции диссоциативной рекомбинацииФотореакции

космическими лучами

Ион-молекулярные реакции

Реакции диссоциативной рекомбинации

Фотореакции


Слайд 22 Астрофест — 2005
Нейтраль-нейтральные реакции
Создание химических связей
Перераспределение химических связей

Астрофест — 2005Нейтраль-нейтральные реакцииСоздание химических связейПерераспределение химических связей

Слайд 23 Астрофест — 2005
Ион-молекулярные реакции
Перераспределение химических связей
Обмен зарядом
Высокие скорости

Астрофест — 2005Ион-молекулярные реакцииПерераспределение химических связейОбмен зарядомВысокие скорости при низких температурах

при низких температурах


Слайд 24 Астрофест — 2005
Реакции с космическими лучами
Реакции ионизации
H +

Астрофест — 2005Реакции с космическими лучамиРеакции ионизацииH + CRP = H+

CRP = H+ + e–
He + CRP = He+

+ e–
C + CRP = C+ + e–
N + CRP = N+ + e–
O + CRP = O+ + e–
Cl + CRP = Cl+ + e–
H2 + CRP = H2+ + e–
H2 + CRP = H+ + e– + H

r = a z ni
zCR = 1.3·10–17 s–1
zRN = 6.0·10–19 s–1
zX = ~ 10–12 s–1


Слайд 25 Астрофест — 2005
Реакции диссоциативной рекомбинации
Разрыв химических связей

Астрофест — 2005Реакции диссоциативной рекомбинацииРазрыв химических связей

Слайд 26 Астрофест — 2005
Фотореакции
Разрыв химических связей

Астрофест — 2005ФотореакцииРазрыв химических связей

Слайд 27 Астрофест — 2005
Химические базы данных
UMIST95 (University of Manchester)
Около

Астрофест — 2005Химические базы данныхUMIST95 (University of Manchester)Около 400 компонентов и

400 компонентов и 3864 реакции, в том числе
10 реакций

с космическими лучами
2803 ион-молекулярных реакции
69 фотореакций, индуцированных космическими лучами
394 нейтраль-нейтральных реакции
433 реакции диссоциативной рекомбинации
150 фотореакций
New Standard Model (Ohio State University)
Около 400 компонентов и 4203 реакции, в том числе
9 реакций с космическими лучами
2935 ион-молекулярных реакций
235 фотореакций, индуцированных космическими лучами
209 нейтраль-нейтральных реакций
504 реакции диссоциативной рекомбинации
272 фотореакции
Herbst & Clemperer (1973)
37 компонентов и 100 реакций (5 наблюдаемых молекул)
Bettens & Herbst (1995)
Около 1000 компонентов и 10000 реакций


Слайд 28 Астрофест — 2005
Химия усложняется

Астрофест — 2005Химия усложняется

Слайд 29 Астрофест — 2005
Молекулярный водород в газовой фазе почти не

Астрофест — 2005Молекулярный водород в газовой фазе почти не образуется!Трехчастичные столкновения:H

образуется!
Трехчастичные столкновения:
H + H + H  H2 +

H

Очень-очень медленная реакция:
H+ + H  H2+ + h
H2+ + H  H2 + H+

Очень медленная реакция:
H + e–  H– + h
H+ + H–  H2
H2+ + H–  H2 + H


Слайд 30 Астрофест — 2005
Образование молекулярного водорода на пыли
Атомы водорода

Астрофест — 2005Образование молекулярного водорода на пылиАтомы водорода прилипают к пылинке.Перемещаясь

прилипают к пылинке.



Перемещаясь по поверхности пылинки, атомы сталкиваются друг

с другом и образуют молекулу H2.


Энергия, выделившаяся при образовании молекулы H2, отрывает ее от пылинки.

Слайд 31 Астрофест — 2005
Поверхностные химические реакции
Образование молекулярного водорода
Образование молекул,

Астрофест — 2005Поверхностные химические реакцииОбразование молекулярного водородаОбразование молекул, насыщенных водородомОбразование гомогенных

насыщенных водородом
Образование гомогенных молекул (C2, O2)
Образование простейших органических молекул


Слайд 32 Астрофест — 2005
Поверхностные реакции с участием СО
Конечные продукты:

Формальдегид
Метанол
Этанол
Диметиловый

Астрофест — 2005Поверхностные реакции с участием СОКонечные продукты:ФормальдегидМетанолЭтанолДиметиловый эфирМуравьиная кислота

эфир
Муравьиная кислота


Слайд 33 Астрофест — 2005
Десорбция
Тепловая десорбция (энергия связи)

Десорбция космическими лучами

Астрофест — 2005ДесорбцияТепловая десорбция (энергия связи)Десорбция космическими лучами (температура нагрева)Фотодесорбция (вероятность отрыва)Химическая десорбция

(температура нагрева)

Фотодесорбция (вероятность отрыва)

Химическая десорбция


Слайд 34 Астрофест — 2005
Молекулярное облако распадается на несколько гравитационно

Астрофест — 2005Молекулярное облако распадается на несколько гравитационно связанных ядер, в

связанных ядер, в которых изначально силам притяжения противодействуют тепловое,

магнитное и турбулентное давление.

Эти ядра в течение некоторого времени пребывают в стационарном состоянии, а затем в результате амбиполярной диффузии, диссипации турбулентности или под воздействием внешнего импульса становятся гравитационно неустойчивыми и коллапсируют.

Общая картина звездообразования


Слайд 35 Астрофест — 2005
Что и зачем моделировать?
Определение плотности,

Астрофест — 2005Что и зачем моделировать? Определение плотности, температуры, магнитного поля

температуры, магнитного поля

Исследование поля скоростей

Определение возраста («химические

часы»)

Обратная связь с динамикой

Происхождение жизни

Слайд 36 Астрофест — 2005
Определение плотности и температуры

Астрофест — 2005Определение плотности и температуры

Слайд 37 Астрофест — 2005
Магнитные поля
Круговая поляризация (эффект Зеемана)
Плоская поляризация

Астрофест — 2005Магнитные поляКруговая поляризация (эффект Зеемана)Плоская поляризация (эффект Голдрайка -Килафиса)

(эффект Голдрайка -Килафиса)


Слайд 38 Астрофест — 2005
Формирование линий в коллапсирующем облаке
Оптически толстые

Астрофест — 2005Формирование линий в коллапсирующем облакеОптически толстые линии в коллапсирующем

линии в коллапсирующем облаке имеют характерную двугорбую форму с

неравной высотой пиков

Слайд 39 Астрофест — 2005
Признаки коллапса в наблюдениях
Профили линий CS

Астрофест — 2005Признаки коллапса в наблюденияхПрофили линий CS в B335 (Choi

в B335 (Choi et al. 1995). Сплошные линии —

наблюдения (Zhou et al. 1993), штриховые линии — модель с относительным содержанием CS 5.5·10–9 и максимальной скоростью коллапса на расстоянии 0.03 пс от центра облака.

Слайд 40 Астрофест — 2005
Признаки коллапса в наблюдениях

Астрофест — 2005Признаки коллапса в наблюдениях

Слайд 41 Астрофест — 2005
Химические часы

Астрофест — 2005Химические часы

Слайд 42 Астрофест — 2005
Нагрев и охлаждение
Нагрев
Фотодиссоциация молекулярного водорода
Фотоионизация нейтрального

Астрофест — 2005Нагрев и охлаждениеНагревФотодиссоциация молекулярного водородаФотоионизация нейтрального углеродаФотоэлектрическая эмиссия с

углерода
Фотоэлектрическая эмиссия с поверхности пылинок
Образование молекулярного водорода на поверхности

пылинок
Нагрев в результате ионизации космическими лучами
Охлаждение
Охлаждение в молекулярных линиях

Слайд 43 Астрофест — 2005
Происхождение жизни
Органические молекулы в молекулярных облаках

Органические

Астрофест — 2005Происхождение жизниОрганические молекулы в молекулярных облакахОрганические молекулы в кометах и метеоритах

молекулы в кометах и метеоритах


Слайд 44 Астрофест — 2005
Успехи
Корректно воспроизведены содержания основных молекул (CO)

Астрофест — 2005УспехиКорректно воспроизведены содержания основных молекул (CO) и большинства второстепенных

и большинства второстепенных молекул
Объяснено наличие в молекулярных облаках радикалов,

ионов и изомеров, а также ненасыщенных органических молекул (несмотря на изобилие водорода)
Объяснено повышенное содержание молекул, содержащих дейтерий

  • Имя файла: molekuly.pptx
  • Количество просмотров: 128
  • Количество скачиваний: 0