Γιατί το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά την υπέρυθρη ενέργεια, αλλά το οξυγόνο και το άζωτο δεν το κάνουν;
Το CO2 έχει γραμμική δομή:
* Τα άτομα οξυγόνου είναι συμμετρικά διατεταγμένα γύρω από το κεντρικό άτομο άνθρακα.
* Αυτή η συμμετρία επιτρέπει δονήσεις κάμψης όπου το μόριο σκύβει εμπρός και πίσω, και δονήσεις τεντώματος όπου οι δεσμοί άνθρακα-οξυγόνου τεντώνουν και συμπιέζονται.
o2 και n2 είναι διατομικά μόρια:
* Αυτά τα μόρια είναι πολύ απλούστερα και έχουν μόνο δονήσεις τεντώματος .
Μηχανισμός απορρόφησης υπέρυθρης ακτινοβολίας:
Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με συγκεκριμένο εύρος μήκους κύματος. Όταν το υπέρυθρο φως αλληλεπιδρά με ένα μόριο, μπορεί να διεγείρει τις δονητικές λειτουργίες Εάν η συχνότητα του φωτός ταιριάζει με τη δονητική συχνότητα του μορίου.
* Το CO2 διαθέτει δύο τρόπους τεντώματος και μία λειτουργία κάμψης. Αυτές οι λειτουργίες είναι ενθουσιασμένοι από συγκεκριμένα μήκη κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας, οδηγώντας σε απορρόφηση.
* o2 και n2 έχουν κυρίως τρόπους τεντώματος. Ωστόσο, αυτοί οι τρόποι ενθουσιασμένοι είναι ενθουσιασμένοι από μήκη κύματος έξω από το φάσμα της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ως εκ τούτου, δεν απορροφούν αποτελεσματικά το υπέρυθρο φως.
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου:
Η ικανότητα του CO2 να απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ζωτικής σημασίας για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Όταν το CO2 απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης, παγιδεύει τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας στην υπερθέρμανση του πλανήτη.
Συνοπτικά:
* Η γραμμική δομή του CO2 επιτρέπει διάφορους δονητικούς τρόπους που αντηχούν με υπέρυθρη ακτινοβολία.
* Οι O2 και N2 δεν έχουν τους απαραίτητους δονητικούς τρόπους για να απορροφήσουν αποτελεσματικά το υπέρυθρο φως.
* Αυτή η διαφορά στην υπέρυθρη απορρόφηση είναι υπεύθυνη για τον σημαντικό ρόλο του CO2 στο αποτέλεσμα του θερμοκηπίου.
