нак другий доданок в U (R), обумовлене обертальнимрухом ядер, при не дуже великих значеннях обертального квантового числа мало. Тому в ньому можна наближено замінити R на Re-рівноважне значення меж'ядерного відстані. p align="justify"> Називають обертальної постійної. Вводячи момент інерції молекули відносно осі, що проходить через центр мас молекули, отримуємо, що Обертальна постійна визначає характерну величину енергії обертання ядер в молекулі, хоча відстань між сусідніми обертальними рівнями енергії, тобто лінійно збільшується з J (рис. 2).
В
Рис. 2 - Обертальні рівні енергії для двох коливальних станів двоатомних молекули
Зручною апроксимацією реальних електронних термів двоатомних молекули є потенціал Морзе:
UMorse (R) = D {1-exp [-a (R-Re)]} 2.
Переходи між електронно-коливально-обертальними рівнями. Правила відбору. p align="justify"> У квантовій механіці поглинання електромагнітного випромінювання молекулою розглядається як перехід між різними станами (рівнями) молекули, обумовлений взаємодією з зовнішнім електромагнітним полем. В електричному дипольному наближенні ймовірність такого переходу пропорційна квадрату матричного елемента оператора дипольного моменту, що зв'язує початкове і кінцеве стан системи. Сукупність правил, що визначають випадки, коли даний матричний елемент не дорівнює нулю (дипольний перехід не заборонений, або дозволений), називається правилами відбору. Висновок правил відбору для переходів різного типу зводиться до обчислення (або оцінкою на основі симетрії) відповідних матричних елементів. p align="justify"> Сформулюємо правила відбору для електричних дипольних переходів у двохатомних молекулах. Вони різняться в залежності від виду переходу. Спочатку розглянемо переходи в межах одного електронного терма. Якщо при цьому переході не змінюється коливальний квантове число молекули, то говорять про обертальному переході (n,, J ")? (N,, J ') (у спектроскопії прийнято позначати одним і двома штрихами стану з більшою і з меншою енергією, відповідно). Для обертального переходу ймовірність не дорівнює нулю тільки якщо J = J '- J "= В± 1, а дипольний момент молекули в точці рівноваги ядер d (Rв)? 0. Остання умова забороняє обертальні переходи в гомоядерних молекулах. Якщо при переході змінюється і коливальний квантове число молекули, то говорять про коливально-обертальному переході (n, ", J")? (N, ', J'). У цьому випадку до условіюJ = В± 1 додається = В± 1, яке, однак, є строгим тільки в гармонійному потенціалі, коли коливальні хвильові функції задаються поліномами Ерміта. У ангармонічним потенціалі можливими стають також і переходи = В± 2, В± 3, ... (обертони). Їх ймовірність зазвичай мала, але зростає зі збільшенням ступеня ангармонічності і з ростом. Умова (при)? 0, яке вимагає, щоб при дипольномувзаємодія молекули з електромагнітним випромінюванням момент молек...
