Az Eszterházy Károly Tanárképző Főiskola Tudományos Közleményei. 1990. Sectio Physicae (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 20)

Vida József: Modellek a molekulafizikában

- 83 vagy távolodik egymáshoz képest, miközben a molekula tömegközéppontja helyben marad). A molekula mechanikai kivitelezése: az atomokat jelképező két tömegpont közé egy rugót helyezünk. Rezgéseket végeztetve az igy elkészített rendszerrel, az kis amplitúdók esetén — mikoris a kitérés az időnek szinuszos függvénye — harmonikus rezgőmozgást végez. A két tömegpont fenti mozgása redukálható egyetlen tömegpont egyensúlyi helyzete körüli harmonikus rezgésére, ha bevezetjük a forgómozgásnál már megismert C5) redukált tömeget. Az igy előállt modell neve: harmonikus oszcilláto

r. Az oszcillátor frekvenciáját a mechanikából jól ismert képlet segítségével számithatjuk: "r - 277 /1T (8

) ahol CD) az erőállandó, C/J) a redukált tömeg. Érdemes megjegyezni: amig a rotátornál a klasszikus mechanikai elmélet szerint minden rotációs frekvenciaérték előfordulhatott C2), itt még a klasszikus elmélet is csupán egyetlen frekvenciát enged meg, amelynek nagysága a két tömegpont tömegétől és a rúgó erőállandójától függ. A valóságban — a kvantummechanikai számításokkal egybeesően — az oszcillátor energiája diszkrét értékeket vehet fel, amelyeket az alábbi összefüggés alapján számithatunk: E

r = h v

r jv -I- if] C9) Itt Cv) a rezgési kvantumszá

m. amelynek értéke O,1,2,3...stb. egész szám lehet, a Ci^) pedig a C8) alatt meghatározott klasszikus frekvencia. A vibrációs molekulaszínkép a közeli infravörös tartományban C2—25 pm) jelentkezik. Elemzésével, ha ismerjük az alkotó atomok tömegeit, meghatározható a molekula erőállandója.