Шешімі: (см-1) өрнегіне сәйкес
см-1 болады немесе B=1,92118см-1.
(см-1) айналыс тұрақтысы өрнегінен .
кг∙м2
Атомдардың салыстырмалы атомдық массалары: H = 1,0080,
C = 12,0000, О = 15,9994 және сутегі атомының абсолют массасы 1,6734310-27кг белгілі. С және О атомдарының абсолют массаларын және СО молекуласының келтірілген массасын есептеуге болады: mc = 19,921·10-27кг, mo = 26,56136·10-27кг.
I = µr2, осыдан м2, ал нм.
5. Бірінші айналыс деңгейіне қоздырылған сутегі молекуласының бұрыштық айналу жылдамдылығын табыңыз. Молекуладағы атомдардың центрлерінің арақашықтығы – 0,074 нм.
Шешімі: Айналып тұрған кванттық жүйенің, соның ішінде молекуланың да импульс моменті мынаған тең , мұндағы J = 0,1,2,… Осыған сәйкес кинетикалық энергия:
,
Мұндағы I – инерция моменті. Бірінші қоздырылған күйде (J = 1) кинетикалық энергия , импульс моменті және бұрыштық жылдамдық ; ω1 = 3,2 · 1013 рад/с болады, мұндағы r = 0,074 нм, µ = 1,67·10-27кг.
6. Бөлмелік температура жағдайында тұрған екі атомды НІ молекуласын қарастырыңыз. Ол с ауырлық центрі арқылы өтетін ості айнала қозғалыс жасап тұрады.
1) Молекуланың келтірілген массасын және с-ға қатысты оның І инерция моментін есептеңіз. Ядролық қашықтық r = 1,6·10-10 м, электрон массасы m = 9,11·10-31кг және екі атомның салыстырмалы массалары mH =1836 m және mJ = 127mH деп алыңыз.
2) НІ молекуласының айналыс спектрінің құрылымы қандай?
EJ күйі мен оған көрші EJ+1 күйі арасында кванттық ауысу болғанда шығарылатын немесе жұтылатын сәуленің жиілігі қандай болады? E0, E1, E2, E3 шамаларын және , , ауысуларда шығарылатын толқын ұзындықтарды табыңыз.
Шешімі: 1) НІ молекуласының келтірілген массасы:
кг.
кг∙м2.
Инерция моменті:
2) НІ молекуласының барлық полярлық екі атомды молекулалар сияқты дипольдық сәуле шығару және жұту айналыс спектрі болады. Рұқсат етілген ауысулар үшін сұрыптау ережесі:
айналыс энергиясы өрнегін пайдаланып, алғашқы төрт энергетикалық деңгейлер үшін мыналарды аламыз:
Дж.
Қандай да бір деңгей мен оған ең жақын жоғары деңгей арасында кванттық ауысу болғандағы жұтылу жиілігін мына түрде жазуға болады:
,
Осыдан .
λ01 = 0,75 мм, λ12 = 0,37 мм, λ23 = 0,25 мм.
Осы сызықтар спектрдің микротолқындық аймағында жатады.
Достарыңызбен бөлісу: |