Springen naar inhoud

Selectie regels bij vibratie overgangen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

die hanze

    die hanze


  • >250 berichten
  • 441 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 januari 2012 - 15:39

De selectie regels over rotationele energie overgangen in moleculen zijn goed te begrijpen, doordat een foton een heeltallig impulsmoment heeft, moet bij een overgang het impulmoment van het molecuul met 1 eenheid toe of afnemen. Er is echter ook een slectie regel j= +/- 1 bij vibratieovergangen in moleculaire spectra, met j met vibratie kwantum getal. Hoe verklaazrt men dezee selectie regel?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 januari 2012 - 17:35

NOOT: uitleg is voor een diatomische molecule.

De intensiteit van een vibrationele overgang hangt af van het transititiedipoolmoment:
LaTeX
voor de overgang van LaTeX naar LaTeX .

Het dipoolmoment kunnen we ontwikkelen als een taylorreeks:
LaTeX
met LaTeX de evenwichtsafstand tussen de kernen.

In eerste benadering is het dipoolmoment lineair in LaTeX , dus kunnen we hogere termen dumpen. Dit geeft dan:
LaTeX

Uitwerken van de integralen levert dat de eerste 0 is (golffuncties van verschillende energieŽn zijn orthogonaal), en de tweede alleen verschilt van 0 als LaTeX .

In reŽle systemen is het dipoolmoment niet helemaal lineair en blijken "overtones" mogelijk te zijn.

Overigens geldt

LaTeX

Veranderd door Typhoner, 12 januari 2012 - 17:36

This is weird as hell. I approve.

#3

die hanze

    die hanze


  • >250 berichten
  • 441 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 januari 2012 - 19:44

kun je een meer intuitief antwoord geven, zo goed kan ik nog niet met golffunctie's rekenen. Ik dacht dat een molecule geen dipoolmoment nodig had voor een vibratie overgang, een waterstofatoom kan toch ook vibreren bij voldoende hoge temperatuur maar het heeft geen dipoolmoment.

Alvast bedankt voor uw antwoord.

#4

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 januari 2012 - 22:19

aha! Neen, een oscillerende dipool is zeker wel nodig, wil je middels absorptie van een foton een excitatie krijgen. Deze selectieregel geldt alleen voor absorptie van straling: via andere methoden (botsingen) kan je in principe willekeurige excitaties krijgen. Elke oscillerende molecule heeft energieniveau's, maar alleen als er hierbij een veranderende dipool optreedt, kan je die spectroscopisch waarnemen. Dus H2 zie je niet, HCl wel. Overigens kan je H2 wel bestuderen in de vorm van HD (met D een deuterium).

Een intuÔtieve uitleg moet ik nog eens over nadenken, ik moet bekennen dat ik selectieregels alleen ken vanuit een meer rigoureuze behandeling (net als bij het H-atoom uit tijdsafhankelijke storingsrekening).

Veranderd door Typhoner, 12 januari 2012 - 22:21

This is weird as hell. I approve.

#5

die hanze

    die hanze


  • >250 berichten
  • 441 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 januari 2012 - 10:57

ah ok, bedankt ik denk nu dat ik het min of meer begrijp.

#6

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 januari 2012 - 12:32

Een houtje-touwtje-(klassieke) uitleg waarom er een dipoolmoment moet zijn: Moleculen kunnen inderdaad allemaal vibreren, maar als er geen dipoolmoment is, leidt die vibratie niet tot een wisselend elektrisch veld, en dus ook niet tot interactie met het wisselende elektrische veld van een EM golf.

Dit geldt net zo goed wanneer je het fenomeen kwantummechanisch beschrijft.

Een houtje-touwtje uitleg over de selectieregels is lastig.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures