Matematyka.pl

Cześć!

Ostatnio zastanawiałem się nad obliczeniem czasu wzbudzenia molekuły w spektroskopii IR. Chodzi mi o czas trwania wzbudzenia pozwalającego na drganie określonego typu. Jako przykład weźmy cząsteczkę kwasu heksanowego (widomo pod ).

Jako przykład drgania wybrałem drganie grupy \(\displaystyle{ C=O}\), bo jest dość dobrze widoczne. Ponieważ w teorii pasmo powinno być pojedynczym pikiem, wydaje mi się, że jego "rozmycie" może stanowić przekrój energii w jakiej dane drganie zależy. W tym wypadku zawiera się ono mniej więcej pomiędzy \(\displaystyle{ 1690-1750 cm^{-1}}\). Wydaje mi się, że można założyć, że rozmycie tego pasma pojawia się w sposób mniej lub bardziej zależy od zasady nieoznaczności. Jeśli tak, to nieoznaczoność energii drgania tego wiązania wynosi \(\displaystyle{ 1,99\cdot10^{-23} \frac{J}{molekula}}\) (czyli przeliczone \(\displaystyle{ 60 cm^{-1}}\).

Jeśli tak jest to z zasady nieozaczoności wynika, że drganie trwa około \(\displaystyle{ 4,414\cdot10^{-14}s}\).
Czy takie rozumowanie ma sens? Zdaje sobię sprawy, że na kształt pasma wpływa wiele innych czynników, ale wydaje mi się, że jesli jest to pojedynze pasmo (nie złożenie większej ilości) to można powiedzieć, że w danych warunkach czas trwania wynikający z poszerzenia danego piku wynosi tyle i tyle.

Nie przesadzałbym z tym "rozmyciem". Na kształt profilu linii widmowych ma wpływ przede wszystkim czynnik ciśnieniowy oraz efekt Dopplera. Poza tym też nierównoległość promieni padających na siatkę, nierównomierność jej oświetlenia, pochylenie itp.

Czy czynnik ciśnieniowy oraz efekt Dopplera ma istotne znaczenie w spektroskopi IR? Tzn. rozumiem że na pewno ma to wpływ na widma rotacyjne, ale widmo oscylacyjne (a o ile dobrze myślę takie własnie jest pod linkiem) wydaje mi się że w mniejszym stopniu od tego zależy. Wiem, że wpływa na nie na pewno koncentracja próbki oraz aparat jako aparat, ale z samej teorii wynika, że kształt pasma zależy od czynników tj. zasada nieozaczoności.