e v =(v + 1/2)hν
どこ:
* e v V番目の振動状態の分子の振動エネルギーです。
* v 振動量子数(v =0、1、2、...)ですか
* h プランクの定数(6.626 x 10 -34 J S)
* ν 分子の振動周波数(Hz)です。
振動周波数νは、次の方程式により、分子の力定数(k)と減少(μ)に関連しています。
ν=(1/2π)√(k/μ)
これが内部エネルギーにどのように寄与するか:
振動エネルギーレベルは、翻訳および回転エネルギーレベルとともに分子の内部エネルギーに寄与します。 分子の内部エネルギーは、これらすべてのエネルギーレベルの合計です。
u =e 翻訳 + e 回転 + e 振動 + e 電子
通常の温度では、振動エネルギーレベルはしばしば翻訳および回転エネルギーレベルよりも大幅に高くなります。これは、分子が通常、地上振動状態を占めることを意味します(v =0)。しかし、より高い温度では、分子は分子の内部エネルギーに寄与するより高い振動状態に励起される可能性があります。
重要なメモ:
*振動エネルギー方程式は、分子の高調波発振器モデルを想定しています。 現実には、分子は非調和振動子であり、エネルギーレベルは完全に均等に間隔を置いていません。
*振動周波数は、特定の分子と原子間の結合に依存します。
*振動エネルギーレベルは、赤外線分光法などの分光法技術を使用して実験的に決定できます。
この方程式は、分子の振動エネルギーの単純化された表現を提供します。実際の分子は、非調和性やその他の要因により、より複雑な挙動を示すことを覚えておくことが重要です。