9.6: Енергетичні стани молекул

Last updated
Save as PDF

Page ID: 105998

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Енергетичні стани і спектри молекул набагато складніше, ніж у ізольованих атомів. Крім енергій, пов'язаних з молекулярно-електронними станами, існує кінетична енергія, пов'язана з коливальними і обертальними рухами. Загальна енергія\(E\) молекули (крім її поступальної\(^5\) та ядерної енергії) може бути виражена у вигляді суми трьох членів:

\[E = E_{electronic} + E_{vibrational} + E_{rotational}\]

Поглинання електромагнітного випромінювання молекулами відбувається не тільки електронним збудженням описаного для атомів типу, але і змінами коливальної і обертальної енергій.

Квантуються як обертання, так і коливання молекул. Це означає, що можливі лише окремі значення обертального моменту або вібраційної енергії. Ми говоримо про ці дозволені значення енергій як коливальний і обертальний енергетичні рівні.

\(^5\)Поступальна енергія не дуже важлива у зв'язку зі спектроскопією і тут розглядатися не буде.

Посилання

Template:ContribRoberts