Ключевое различие между вращательной и колебательной спектроскопией заключается в том, что вращательная спектроскопия используется для измерения энергии переходов, происходящих между квантованными вращательными состояниями молекул в газовой фазе, тогда как колебательная спектроскопия используется для измерения взаимодействия ИК-излучение с веществом посредством поглощения, излучения или отражения.
Спектроскопия - это отрасль науки, занимающаяся исследованием и измерением спектров, возникающих при взаимодействии вещества с электромагнитным излучением или его испускании. Это взаимодействие происходит за счет электронных переходов. Электронные переходы в молекулах происходят, когда электроны в молекуле возбуждаются с одного энергетического уровня на другой. Электроны стремятся перейти с низкого энергетического уровня на более высокий энергетический уровень. Изменение энергии, связанное с этим переходом, дает информацию о структуре молекулы и помогает в определении молекулярных свойств, таких как цвет. Соотношение между энергией и частотой излучения, которое используется в переходном процессе, может быть задано соотношением Планка.
Что такое вращательная спектроскопия?
Вращательная спектроскопия - это измерение энергии переходов, происходящих между квантованными вращательными состояниями молекул в газовой фазе. Иногда этот метод называют чисто вращательной спектроскопией. Это потому, что это помогает отличить вращательную спектроскопию от вращательно-колебательной спектроскопии. Вращательная спектроскопия определяется вращательными переходами.
Рисунок 01: Вращательный спектр
Вращательные переходы молекул относятся к резкому изменению углового момента этой молекулы. Это определение дано в зависимости от теорий квантовой физики, которые утверждают, что угловой момент молекулы является квантованным свойством, и он может равняться только определенным дискретным значениям, которые соответствуют различным состояниям вращательной энергии. Переход вращения относится к потере или увеличению углового момента, что заставляет молекулу двигаться либо в более высокое, либо в более низкое состояние вращательной энергии.
Что такое колебательная спектроскопия?
Вибрационная спектроскопия - это измерение взаимодействия ИК-излучения с веществом посредством поглощения, испускания или отражения. Этот спектроскопический метод полезен при изучении и идентификации химических веществ или функциональных групп в твердых, газообразных или жидких соединениях. Колебательная спектроскопия определяется колебательными переходами.
Рисунок 02: Вибрационный спектр
Колебательный переход молекулы относится к движению молекулы с одного колебательного энергетического уровня на другой. Мы также можем назвать это вибронным переходом. Этот тип перехода происходит между разными колебательными уровнями одного и того же электронного состояния. Для оценки колебательного перехода конкретной молекулы необходимо знать зависимость связанных с молекулой составляющих электрического дипольного момента от деформации молекулы. Как правило, рамановская спектроскопия основана на колебательных переходах.
В чем разница между вращательной и колебательной спектроскопией?
Вращательная спектроскопия и колебательная спектроскопия определяются электронными переходами. Ключевое различие между вращательной и колебательной спектроскопией состоит в том, что вращательная спектроскопия полезна для измерения энергии переходов, происходящих между квантованными вращательными состояниями молекул в газовой фазе, тогда как колебательная спектроскопия полезна для измерения взаимодействия ИК-излучения с веществом через поглощение, излучение или отражение.
Ниже приведен список различий между вращательной и колебательной спектроскопией в табличной форме.
Резюме – Вращательная и колебательная спектроскопия
Вращательная спектроскопия и колебательная спектроскопия определяются электронными переходами. Ключевое различие между вращательной и колебательной спектроскопией состоит в том, что вращательная спектроскопия полезна для измерения энергии переходов, происходящих между квантованными вращательными состояниями молекул в газовой фазе, тогда как колебательная спектроскопия полезна для измерения взаимодействия ИК-излучения с веществом через поглощение, излучение или отражение.
