双原子分子转动光谱ppt课件.ppt
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1、第20讲双原子分子光谱(一)引言 转动光谱,1.引言,(1) 光与物质的相互作用,荧光与磷光:光致发光,磷光:不同多重态(禁阻),核运动的薛定谔方程,分子核运动可分为三种:平动、转动、振动,2) 分子的内部运动与光谱,平动是连续谱(参考自由电子),振动和转动能级分立,电子态给定了约束核振动的势函数,而在分子振动的同时还可以转动,振动和转动之间可以有耦合,通常,电子态能级差 振动态能级差 转动态能级差,电子基态,电子激发态,假定分子开始处于第k个量子态,分子受光作用,状态改变,有一定的可能性从第k个态跃迁到第m个量子态,这种可能性就是从k态到m态的跃迁几率。,(3) 跃迁几率,一般说来,分子或原
2、子的内部结合力要比普通的光场大得多。因此正常情况下,可将分子视为一个量子体系,将光场视为一个经典的电磁场微扰,用量子力学含时微扰理论处理光与物质的作用。,光场为电磁波,电场强度随时间变化:,光的波长远大于分子尺度,分子在光场下受到周期变化的均匀电磁场的作用,静电作用能为:,偶极矩,量子力学处理:,不受光场作用时,孤立分子的波函数可通过求解体系的定态薛定谔方程得到:,随时间周期性变化的扰动,体系满足含时薛定谔方程,假定分子受光作用前,处于第k个能量本征态:,受光作用后,分子状态改变,新态可展开为未受扰态的线性叠加:,由量子力学态叠加原理,展开系数的平方代表分子处于相应能量本征态的几率,因此跃迁几
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