Avainero rotaatio- ja värähtelyspektroskopian välillä on se, että rotaatiospektroskopiaa käytetään mittaamaan niiden siirtymien energiaa, jotka tapahtuvat molekyylien kvantisoitujen pyörimistilojen välillä kaasufaasissa, kun taas värähtelyspektroskopiaa käytetään vuorovaikutuksen mittaamiseen. IR-säteily aineen kanssa absorption, emission tai heijastuksen kautta.
Spektroskopia on tieteenala, joka koskee spektrien tutkimista ja mittaamista, jotka syntyvät, kun aine on vuorovaikutuksessa tai emittoi sähkömagneettista säteilyä. Tämä vuorovaikutus tapahtuu elektronisten siirtymien vuoksi. Molekyylien elektroniset siirtymät tapahtuvat, kun molekyylin elektronit virittyvät energiatasolta toiselle. Elektronit pyrkivät siirtymään alhaiselta energiatasolta korkealle energiatasolle. Tähän siirtymiseen liittyvä energian muutos antaa tietoa molekyylin rakenteesta ja auttaa määrittämään molekyylin ominaisuuksia, kuten väriä. Siirtymäprosessissa käytetyn energian ja säteilytaajuuden välinen suhde voidaan antaa Planckin suhteella.
Mikä on rotaatiospektroskopia?
Rotaatiospektroskopia on kaasufaasissa olevien molekyylien kvantisoitujen pyörimistilojen välillä tapahtuvien siirtymien energian mittaus. Joskus tämä menetelmä tunnetaan puhtaana rotaatiospektroskopiana. Tämä johtuu siitä, että se auttaa erottamaan rotaatiospektroskopian rotaatio-värähtelyspektroskopiasta. Rotaatiospektroskopiaa ohjaavat rotaatiosiirtymät.
Kuva 01: Pyörimisspektri
Molekyylien pyörimissiirtymät viittaavat äkilliseen muutokseen kyseisen molekyylin liikemäärässä. Tämä määritelmä on annettu riippuen kvanttifysiikan teorioista, joiden mukaan molekyylin kulmamomentti on kvantisoitu ominaisuus, ja se voi vastata vain tiettyjä diskreettejä arvoja, jotka vastaavat erilaisia pyörimisenergiatiloja. Pyörimissiirtymä viittaa liikemäärän menettämiseen tai vahvistumiseen, mikä saa molekyylin siirtymään joko korkeampaan tai pienempään pyörimisenergian tilaan.
Mikä on värähtelyspektroskopia?
Värinäspektroskopia mittaa IR-säteilyn vuorovaikutusta aineen kanssa absorption, emission tai heijastuksen kautta. Tämä spektroskooppinen tekniikka on hyödyllinen kemiallisten aineiden tai funktionaalisten ryhmien tutkimisessa ja tunnistamisessa kiinteissä, kaasuissa tai nestemäisissä yhdisteissä. Värähtelyspektroskopiaa ohjaavat värähtelysiirtymät.
Kuva 02: Värähtelyspektri
Molekyylin värähtelysiirtymä viittaa molekyylin liikkumiseen värähtelyenergiatasolta toiselle. Voimme myös nimetä sen vibroniksi siirtymäksi. Tämän tyyppinen siirtymä tapahtuu saman elektronisen tilan eri värähtelytasojen välillä. Tietyn molekyylin värähtelysiirtymän arvioimiseksi meidän pitäisi tietää sähköisen dipolimomentin molekyyliin kiinnittyneiden komponenttien riippuvuus molekyylin muodonmuutoksista. Yleensä Raman-spektroskopia perustuu värähtelysiirtymiin.
Mitä eroa on rotaatio- ja värähtelyspektroskopialla?
Rotaatiospektroskopiaa ja värähtelyspektroskopiaa ohjaavat elektronisiirrot.avainero rotaatio- ja värähtelyspektroskopian välillä on se, että rotaatiospektroskopia on hyödyllinen mittaamaan siirtymien energiaa, jotka tapahtuvat molekyylien kvantisoitujen pyörimistilojen välillä kaasufaasissa, kun taas värähtelyspektroskopia on hyödyllinen mittaamaan IR-säteilyn vuorovaikutusta aineen kanssa. absorptio, emissio tai heijastus.
Alla on luettelo rotaatio- ja värähtelyspektroskopian eroista taulukkomuodossa.
Yhteenveto – pyörivä vs. värähtelyspektroskopia
Rotaatiospektroskopiaa ja värähtelyspektroskopiaa ohjaavat elektronisiirrot. avainero rotaatio- ja värähtelyspektroskopian välillä on se, että rotaatiospektroskopia on hyödyllinen mittaamaan siirtymien energiaa, jotka tapahtuvat molekyylien kvantisoitujen pyörimistilojen välillä kaasufaasissa, kun taas värähtelyspektroskopia on hyödyllinen mittaamaan IR-säteilyn vuorovaikutusta aineen kanssa. absorptio, emissio tai heijastus.
