-
轉動光譜
鎖定
- 中文名
- 轉動光譜
- 對 象
- 一個分子的同一電子態
- 能 量
- 約為41.84~418.4J/mol
- 條 件
- 發生轉動能級的躍遷
分子吸收適宜的光子後,則發生轉動能級的躍遷,而產生轉動光譜。分子轉動能級的躍遷所需能量很小,約為41.84~418.4J/mol,相應的波長0.3~3mm,純粹的轉動光譜只能在電磁波譜的遠紅外區及微波區。
分子的轉動能,主要取決於分子的幾何形狀、質量等。它僅對氣體才有意義,因為氣體分子可以自由移動,而對於液體、固體,則由於分子間作用力較大妨礙分子轉動,以致通常觀察不到它們的轉動光譜,又由於它們處於遠紅外及微波區,故在化學上應用不廣。體系的轉動能量Er是量子化的,對於一個剛性的雙原子分子,在圍繞通過其質心且與原子核連線成正交的一個軸線轉動的情況下,其能量值為:
式中是轉動常數,h是普朗克常數,c是光速,I是分子繞軸旋轉的轉動慣量,J是與轉動態對應的轉動量子數,它可以取0,1,2,…一系列整數。由此可以得到一系列分立的能級(見圖)。當轉子從較低的能級(J″)躍遷到較高的能級(J′)時,吸收光量子,從而產生純轉動的吸收光譜。躍遷時的選擇要求為: ΔJ=±1
吸收光譜的頻率為:
由於J′=J″+1,上式可以僅用一個量子數J表示,即 v=2B(J+1)
此式説明純轉動光譜是由一系列等間距的,頻率為2B、4B、6B、…的譜線所組成。兩條相鄰譜線的波數差等於常數2B。非剛性雙原子分子和多原子分子的純轉動光譜則要複雜得多。
- 詞條統計
-
- 瀏覽次數:次
- 編輯次數:10次歷史版本
- 最近更新: 机器猫xdq