词条 | 双原子分子纯转动光谱 |
释义 | shuangyuanzi fenzi chunzhuandong guangpu 双原子分子纯转动光谱(卷名:物理学) pure rotational spectra of diatomic molecules 通常是指分子最低电子态和振动态内的转动能级间电偶极跃迁产生的光谱,谱线的波长范围一般在微波或远红外区。不等电荷核的双原子分子具有固有电偶极矩,能产生红外光谱;等电荷核双原子分子(例如HD分子)和同核双原子分子(例如氮分子N2、 氧分子O2等)没有固有电偶极矩,不能产生红外光谱。任何双原子分子都能产生喇曼光谱(见喇曼效应)。 按照分子的非刚性转子模型,可把绕通过分子质心并垂直于分子轴(两原子核间的联线)的轴N 转动的双原子分子视为一个两质点系统,这两个质点由一无质量的弹簧联系着。图1表示刚性转子,图中m1和m2是核1和核2的质量,r1和r2是核1和核2与质心的间距,re是平衡距离。当转子转动时,对于刚性转子模型来说,re保持不变;对于非刚性转子模型来说,re会略微变大。因为分子的转动能量是量子化的,其分立的转动能级的能量值为 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 按照量子力学理论,一个转动分子在较高和较低的转动能级间作电偶极跃迁时,所发射或吸收的光子(即转动谱线)的波数由下式表示 ![]() ΔJ=J'J″=1, (4)其中J′为较高转动能级的转动量子数,J″为较低转动能级的转动量子数。这样,由式 (2)、(3)、(4),并取J′=J+1,J″=J 就可得到双原子分子纯转动光谱的谱线波数的表示式 ![]() ![]() ![]() 通过双原子分子纯转动光谱的研究,可确定分子转动常数B、D;同时由 ![]() ![]() |
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