Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.04 Акустика ГГц частот; Бриллюэновское рассеяние

 

Артемов В.Г., Волков А.А., Волков А.А., Сысоев Н.Н. «Механизм ТГц поглощения в жидкой воде» Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 9 (2016). 66 с.

В исследованиях по воде в силу её жизненной важности задействован огромный арсенал экспериментальных и теоретических методов – структурных, тепловых, спектральных, расчетных. Объем накопленного материала беспрецедентно велик. Для интерпретации экспериментальных данных разработано множество теоретических моделей, в основе которых, всех без исключения, лежит представление о воде как о собрании неделимых молекул Н2О, скрепленных водородными связями. Считается, что все богатство свойств воды обязано динамическим процессам в структуре водородных связей – их непрекращающимся разрывам и восстановлениям. С годами сформировалась проблема, которую можно определить как конфликт между большим разнообразием свойств воды, наблюдаемых разными методами, и косностью её динамической структуры. Высокая степень условности принятых за базу понятий таких, как водородная связь или структурная релаксация, привели к разбросу представлений разных научных школ о происходящих в воде микроскопических процессах. Представления вынужденно сосуществуют, но в общую картину не складываются. Аксиома химии, например – повышенная подвижность протона в воде, мирится с фактом категорического отсутствия этого явления в диффузионных экспериментах с мечеными атомами. По данным ЯМР молекулы воды в масштабе пикосекундных времен обмениваются протонами, но время жизни молекулы воды при этом считается равным 10 часам. Принят тезис о том, что молекулы воды, хотя и опутаны паутиной водородных связей, легко и массово переориентируются. Противоречий так много, что они составляют норму, а сама вода как жидкость, наоборот, считается аномальной. Унификация представлений о воде требует выработки на базовом уровне более адекватной физической модели. Перспективной нам представляется идея, происходящая из работ Френкеля. Предполагается, что каждая из молекул воды совершает диффузию броуновского типа, задерживаясь на время в клетке из окружающих её соседей. Движение молекулы в клетке носит осцилляторный характер. В работе авторы обращаюмся к френкелевской идее с целью найти общие закономерности молекулярной динамики воды, которые определяют форму её терагерцовых диэлектрических спектров.

Труды школы-семинара “Волны-2016”. Секция “Спектроскопия и томография”, с. 9 (2016). 66 с. | Рубрика: 06.04