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Spectres de rotation-vibration de molécules biatomiques
Rappels sur les comportements isolés de vibration et rotation
Vibration :
- niveaux d'énergie régulièrement espacés de dégénérescence g=1
- température caractéristique grande (par rapport à la température ambiante), par exemple 2000 - 3000 K
Rotation :
- niveaux $E_{rot} = J(J+1) k_B \theta_{rot} \ \ \ \ \ J=0,1,2,... \,$, dégénérescence $g = 2J + 1$
- température caractéristique petite (par rapport à la température ambiante), par exemple 1 - 10 K
Spectre IR de HCl
Questionnement :
- Expliquer ce que représente le spectre mesuré (axes, unités, valeurs indiquées,…)
- Si on considère le spectre précis, expliquer :
- la multitude de pics
- leur répartition en deux parties à plus petit et plus grand nombre d'ondes
- leur répartition en deux familles de pics très proches les uns des autres
- l'évolution générale des amplitudes de ces pics
- Quelles grandeurs mécaniques peut-on obtenir en analysant les raies.
- Proposer une méthode pour obtenir ces valeurs.
- Calculer ces valeurs, au moins approximativement.
- Schématiser les spectres équivalent qui auraient été mesurés à une température plus faible et à une température plus élevée.
- Comment pourrait-on démontrer que le spectre a été mesuré à température ambiante ?
Spectre IR du CO
Références
- Rotational Spectroscopy of Diatomic Molecules, ChemWiki UC Davis
- http://rkt.chem.ox.ac.uk/tutorials/rotation/rot_spectra.html, avec des applets de simulation