Το χαμηλότερο κύμα αριθ. γραμμή απορρόφησης στη σήψη. Το φάσμα του ΜΟΝΑ ΜΟΝΑΔΑ είναι 3,440 cm-1. Υπολογίστε την αντίστοιχη συχνότητα Ποια είναι η μετάβαση δύο επιπέδων ενέργειας;
1. Υπολογίστε τη συχνότητα:
* Σχέση: Η σχέση μεταξύ του Wavenumber (ν) και της συχνότητας (ν) είναι:
ν =c * ν.
όπου C είναι η ταχύτητα του φωτός (2,998 x 10^8 m/s)
* Μετατροπή: Δεδομένου ότι το κύμα δίνεται στο CM⁻⁻, μετατρέψτε το σε M⁻⁻:
ν ̃ =3,440 cm⁻ * * (1 m / 100 cm) =3.440 x 10 ² m⁻⁻
* Υπολογισμός:
ν =(2,998 x 10^8 m/s) * (3,440 x 10² m⁻) =1,031 x 10¹ Hz
Επομένως, η αντίστοιχη συχνότητα είναι 1.031 x 10¹ Hz
2. Προσδιορισμός των μεταβάσεων σε επίπεδο ενέργειας:
* Επίπεδα περιστροφικής ενέργειας: Τα επίπεδα ενέργειας για έναν άκαμπτο ρότορα (προσέγγιση για μόρια) δίνονται από:
E (j) =b * j * (j + 1)
όπου Β είναι η περιστροφική σταθερά και το J είναι ο περιστροφικός κβαντικός αριθμός (J =0, 1, 2, ...).
* Χαμηλότερη γραμμή απορρόφησης: Η χαμηλότερη γραμμή απορρόφησης αντιστοιχεί στη μετάβαση από την κατάσταση εδάφους (J =0) στην πρώτη διεγερμένη κατάσταση (J =1).
* Διαφορά ενέργειας: Η ενεργειακή διαφορά μεταξύ αυτών των δύο επιπέδων είναι:
ΔΕ =E (1) - E (0) =B * 1 * (1 + 1) - B * 0 * (0 + 1) =2b
* Wavenumber and Energy: Η διαφορά ενέργειας σχετίζεται με το κύμα από:
Δe =h * c * ν.
όπου το H είναι η σταθερά του Planck (6.626 x 10⁻³⁴ j · s)
* Επίλυση για b: Συνδυάζοντας τις εξισώσεις, παίρνουμε:
2b =h * c * ν.
B =(h * c * ν) / 2
* Υπολογισμός b:
B =(6.626 x 10⁻³⁴ j · s * 2.998 x 10⁸ m / s * 3.440 x 10 ² m ⁻) / 2
B ≈ 3,42 x 10⁻²³ j
* Μεταβάσεις επιπέδου ενέργειας:
Η χαμηλότερη γραμμή απορρόφησης αντιστοιχεί στη μετάβαση από j =0 σε j =1 .
Επομένως, η χαμηλότερη γραμμή απορρόφησης αριθμού κύματος στο φάσμα περιστροφής του ΝΟ αντιστοιχεί σε συχνότητα 1,031 x 10¹ Hz και αντιπροσωπεύει τη μετάβαση από το j =0 στα j =1 επίπεδα περιστροφής ενέργειας.
