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2022-06-03 06:54:14

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振动光谱(vibrational spectrum )分子中同一电子能态中不同振动能级之间跃迁产生的光谱

基本信息

  • 中文名称

    振动光谱

  • 外文名称

    vibrational spectrum

  • 原因

    分子中同一电子能态中不同振动

  • 原理

    分子的振动能量是量子化

原理

分子的振动能量是量子化的。如果一个分子由N个原子组成,对非线形分子应有3N-6(线形分子绍士为3N-5)个独立的振动方式。例如,二氧花叶组消则化碳是线形三原子分子,它具有三种不同的振动方式(其中第二种是二重简并)。

每一种振动方式的量子化都来自可以用一个有关的量子数来表示,若振动的频率分别为v1、v2、…,则相应的振动量子数分别为n1、n2、…,分子的振动态一般是按量子数的次序 (n1、n2、360百科…)来表征的。如果把这些振动近似地看成是简山左船路原据皮罗娘谐的,则允许的能量值可以用下式表示:

式中h为普朗克常数;c为光速;n1、n2、…可取 0、1、2、…等一系列整数。最低振动态 (v1=0、v2=0、…)的能量不等于零,而是有一确定值,这个能量称为零点能。线性谐振子振动量子数v的选择定则是:Δv=±1。

宽注找射的发射是由于振洲天某功左曾儿弦开缺兵子从较高态(v′)跃迁到较低态(v″)而发生的,发射的波数由下式给定:

例如二氧化碳分子从 (001) 态跃迁到(100)态时可辐射10.6微米的光,从(001)跃迁到(020)态时则辐射 9.6微米的光。由于在振动光谱中通常带有转动能级间的变化,则得到振转光谱。

分子中振动能级的间隔比转动能级间隔大100倍左右,多提火妈别粒书般马财一般为0.05~lev,对应光子波长约为1~25μm,这种光谱位于近红外区和中红外区,所以又称为红外光谱,简记为IR。

分子的振动跃迁过程中会伴随有转动能级的变化,因此整个分子的振动光谱包含若干条谱带,它实际上是振动-转动光谱,即定义为双原子分子通常同时观乎英娘终放厂调里耐具有振动和转动,振动能态改变时总伴随着转动能态的改变,产生的光谱,其波长范围一般位于红外区。

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