1。頻度を計算します:
* 関係: 波数(ν̃)と周波数(ν)の関係は次のとおりです。
ν=c * ν̃
ここで、Cは光の速度(2.998 x 10^8 m/s)です
* 変換: 波数はcm⁻¹で与えられているので、それをm⁻¹に変換します。
ν̃ =3.440cm⁻¹ *(1 m / 100 cm)=3.440 x10²m⁻¹
* 計算:
ν=(2.998 x 10^8 m/s) *(3.440 x10²m⁻¹)=1.031 x10¹¹Hz
したがって、対応する周波数は1.031 x10¹¹Hz。です
2。エネルギーレベルの遷移の決定:
* 回転エネルギーレベル: 剛体ローター(分子の近似)のエネルギーレベルは、次のように与えられます。
e(j)=b * j *(j + 1)
ここで、bは回転定数であり、jは回転量子数(j =0、1、2、...)です。
* 最低吸収ライン: 最も低い吸収線は、基底状態(j =0)から最初の励起状態(j =1)への移行に対応します。
* エネルギー差: これら2つのレベルのエネルギーの違いは次のとおりです。
ΔE=e(1)-E(0)=b * 1 *(1 + 1)-b * 0 *(0 + 1)=2b
* 波数とエネルギー: エネルギーの違いは、次のような波数に関連しています。
ΔE=h * c * ν̃
ここで、hはプランクの定数(6.626x10⁻³⁴J・s)です
* b:の解決 方程式を組み合わせると、次のようになります。
2b =h * c * ν̃
b =(h * c * ν̃) / 2
* b:の計算
b =(6.626 x10⁻³⁴J・S * 2.998 x10⁸m / s * 3.440 x10²m⁻¹) / 2
b≈3.42x10⁻²³j
* エネルギーレベルの遷移:
最も低い吸収ラインは、 j =0からj =1 への遷移に対応しています 。
したがって、 NOの回転スペクトルの最低波数吸収線は、1.031 x10¹¹Hzの周波数に対応し、j =0からj =1回転エネルギーレベルへの遷移を表します。