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分子的转动光谱 1、分子转动的描述和能量 分子的运动方式除了平动和振动外还有转动。振动和转动都能够影响分子的 红外谱图。分子的振动和转动时同时进行并且不可绝然分开，但是为了处理方便， 首先对分子的转动进行处理，得到分子的转动光谱，然后进一步与振动联系起来， 得到分子的振动-转动光谱。 在第一章中提到1912 年丹麦物理化学家Niels Bjerrum 首先提出分子的能量 由平动、转动和振动组成，转动能量量子化的理论。转动光谱的存在最先在HCl 气体分子红外光谱的研究中得到证实。图2.6 中的光谱a 是在1893 年由Angstrom 和 Palmaer 得到的第一幅 HCl 气体分子红外谱的大致图，当时仪器的分辨率为 -1 256cm , 在波长 3.4 微米处观察到一个吸收峰。1910 年 Eva von Bahr 证实了 -1 Angstrom 的结果。1913 年Burmeister 用氟化钙（CaF ）作为棱镜，分辨率为64cm 2 的仪器观察到类似图2.6 中b 的谱图。图b 在3.40 和3.55 微米处出现两个吸收 -1 峰。使用分辨率为16cm 和石英为棱镜的仪器，Eva von Bahr 在1913 年得到图 图2.6 HCl 气体分子的转动-振动红外光谱；a) 分辨率为256cm-1，b) 分辨率为64cm-1, -1 c) 分辨率为16cm 2.6 中c 的谱图。在3.40 和3.55 微米处出现的两个大吸收峰分裂为多个峰。这种 分裂就是分子的转动所造成的。 1 旋转轴 mH mCI r2 质心 r1 r0 图2.7 HCl分子的刚性转子模型 分子转动的描述就以HCl 分子为例。设H
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