Kluczowa różnica między spektroskopią rotacyjną a oscylacyjną polega na tym, że spektroskopia rotacyjna służy do pomiaru energii przejść zachodzących między skwantowanymi stanami rotacyjnymi cząsteczek w fazie gazowej, podczas gdy spektroskopia oscylacyjna służy do pomiaru interakcji Promieniowanie IR z materią poprzez absorpcję, emisję lub odbicie.
Spektroskopia to dziedzina nauki, która zajmuje się badaniem i pomiarami widm powstających w wyniku interakcji materii z promieniowaniem elektromagnetycznym lub emitowania go. Ta interakcja występuje z powodu przejść elektronicznych. Przejścia elektronowe w cząsteczkach mają miejsce, gdy elektrony w cząsteczce zostają pobudzone z jednego poziomu energii na drugi. Elektrony mają tendencję do przemieszczania się z niskiego poziomu energetycznego do wysokiego poziomu energetycznego. Zmiana energii związana z tym przejściem dostarcza informacji o strukturze cząsteczki i pomaga w określeniu właściwości molekularnych, takich jak kolor. Zależność między energią a częstotliwością promieniowania, która jest wykorzystywana w procesie przejścia, może być określona przez zależność Plancka.
Co to jest spektroskopia rotacyjna?
Spektroskopia rotacyjna to pomiar energii przejść między skwantowanymi stanami rotacyjnymi cząsteczek w fazie gazowej. Czasami ta metoda jest znana jako czysta spektroskopia rotacyjna. Dzieje się tak, ponieważ pomaga odróżnić spektroskopię rotacyjną od spektroskopii rotacyjno-wibracyjnej. Spektroskopia rotacyjna rządzi się przejściami rotacyjnymi.
Rysunek 01: Widmo obrotowe
Przejścia rotacyjne cząsteczek odnoszą się do nagłej zmiany momentu pędu tej cząsteczki. Ta definicja jest podana w zależności od teorii fizyki kwantowej, która stwierdza, że moment pędu cząsteczki jest właściwością skwantowaną i może być równy tylko pewnym wartościom dyskretnym, które odpowiadają różnym stanom energii rotacji. Przejście rotacyjne odnosi się do utraty lub przyrostu momentu pędu, co powoduje, że cząsteczka przemieszcza się do wyższego lub niższego stanu energii rotacyjnej.
Co to jest spektroskopia wibracyjna?
Spektroskopia wibracyjna to pomiar interakcji promieniowania podczerwonego z materią poprzez absorpcję, emisję lub odbicie. Ta technika spektroskopowa jest przydatna w badaniu i identyfikacji substancji chemicznych lub grup funkcyjnych w związkach stałych, gazowych lub ciekłych. Spektroskopia wibracyjna rządzi się przejściami wibracyjnymi.
Rysunek 02: Widmo wibracyjne
Przejście wibracyjne cząsteczki odnosi się do ruchu cząsteczki z jednego poziomu energii wibracyjnej na inny. Możemy również nazwać to przejściem wibronicznym. Ten rodzaj przejścia zachodzi pomiędzy różnymi poziomami wibracyjnymi tego samego stanu elektronicznego. Aby ocenić przejście oscylacyjne konkretnej cząsteczki, powinniśmy znać zależność stałych składowych elektrycznego momentu dipolowego w cząsteczce od deformacji molekularnych. Ogólnie rzecz biorąc, spektroskopia Ramana opiera się na przejściach oscylacyjnych.
Jaka jest różnica między spektroskopią obrotową a wibracyjną?
Spektroskopia rotacyjna i spektroskopia oscylacyjna są regulowane przez przejścia elektronowe. Kluczowa różnica między spektroskopią obrotową a oscylacyjną polega na tym, że spektroskopia rotacyjna jest przydatna do pomiaru energii przejść zachodzących między skwantowanymi stanami rotacyjnymi cząsteczek w fazie gazowej, podczas gdy spektroskopia oscylacyjna jest przydatna do pomiaru oddziaływania promieniowania podczerwonego z materią poprzez absorpcja, emisja lub odbicie.
Poniżej znajduje się lista różnic między spektroskopią obrotową i oscylacyjną w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Spektroskopia rotacyjna a wibracyjna
Spektroskopia rotacyjna i spektroskopia oscylacyjna są regulowane przez przejścia elektronowe. Kluczowa różnica między spektroskopią obrotową a oscylacyjną polega na tym, że spektroskopia rotacyjna jest przydatna do pomiaru energii przejść zachodzących między skwantowanymi stanami rotacyjnymi cząsteczek w fazie gazowej, podczas gdy spektroskopia oscylacyjna jest przydatna do pomiaru oddziaływania promieniowania podczerwonego z materią poprzez absorpcja, emisja lub odbicie.
