Chimie fizică - spectre de rotație

Spectrele moleculare:

furnizează informaţii despre nivelele de energie din moleculă

reprezintă efecte ale interacţiilor dintre fotoni şi molecule

Saltul unei molecule între două stări energetice cuantice se poate realiza în trei moduri:

prin tranziţie neradiativă, activare sau dezactivare

termică

prin tranziţie radiativă

prin emisie stimulată (indusă)

Tranziţia neradiativă între cele două stări presupune

activarea sau dezactivarea datorită şocurilor dintre

molecule ca urmare a agitaţiei termice a acestora.

- la temperatura constantă () un echilibru între activare

(E0→E), respectiv dezactivarea termică (E →E0).

Tranziţia radiativă între 2 nivele energetice are loc prin absorbţia, respectiv emisia spontană a unui foton.

- energia fotonului este egală cu diferenţa dintre cele 2

nivele.

Emisia stimulată presupune emisia unui foton de către o moleculă, concomitent cu tranziţia de pe nivelul energetic superior pe cel fundamental.

- procesul este provocat de o cuantă de energie egală cu

cea emisă.

N1 = populaţia nivelului energetic superior care reprezintă nr. mediu de molecule de pe nivelul energetic superior

N0 = populaţia nivelului energetic fundamental care reprezintă nr. mediu de molecule de pe nivelul energetic fundamental

∆ E = E – E0 = diferenţa de energie între cele 2 nivele energetice

k = constanta lui Boltzmann (1,38 ּ10-23 J K-1)

REGULI DE SELECŢIE PENTRU TRANZIŢII

OPTICE

Interacţia foton-moleculă însoţită de o tranziţie radiativă între 2 nivele energetice are loc dacă sunt îndeplinite simultan 3 condiţii:

condiţia de frecvenţă a lui Bohr: energia fotonilor emişi sau absorbiţi să fie riguros egală cu diferenţa între energiile celor 2 nivele implicate în tranziţie.