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振转光谱

[拼音]:zhenzhuan guangpu

[外文]:vibration-rotation spectra

同一电子态的不同振动-转动能级间的跃迁所产生的光谱。因此,振转光谱由若干个谱带组成,一个给定谱带中的谱线都属于同一振动跃迁。在任何实际分子中,转动和振动是同时存在的。如果忽略振动与转动的相互作用,则振子和转子的能量可以简单地相加。跃迁时的选择定则与振子和转子这两个系统各自的选择定则相同,即:

Δv=±1,ΔJ=±1

式中v为线性谐振子振动量子数;J为与转动态对应的转动量子数。只有在某种例外的情况下,分子的电子角动量不等于零时,才能得到ΔJ=0的跃迁。

考虑从v′到v″的特定振动跃迁,所得的谱线的波数v值可由下式表示:

v=v0+2B(J+1)

式中B为分子的转动常数(见转动光谱);v0为不考虑转动时的纯振动跃迁的波数。由于ΔJ的不同,这些光谱可分为两组等距离的线系。

ΔJ=-1时,相应的谱线系称为P支,其波数vp=v0-2 ,从v0向长波端延伸。ΔJ=1时,相应的谱线系称为R支,其波数vr=v0+2B-2 ,从v0向短波方向延伸。ΔJ=0相,相应的谱线系称为Q支, 当Q支不存在时,v0处没有谱线(零隙),称为谱带基线。实际上由于振动和转动间的相互作用,所观察到的R支谱线系中的谱线逐渐收敛,P支谱线系中的谱线则发散开来。

在异核双原子分子(例如氯化氢HCl)中,有强的振转光谱,而在同核的双原子分子中,不存在纯转动光谱,也不存在振转光谱。

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