Rotationsspektrum (MW) von HCl

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Rotationsspektrum (MW) von HCl Haken & Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie 01 12 23 34 2B 2→3 6B 8B 10B 12B 2→3 = ℎ( + 1) = 8 2 →+1 = 2( + 1)

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Rotationsspektrum (MW) von HCl

Haken & Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie

01

12 23

34

2B

𝜈 2→3

6B

8B

10B

12B

𝜈 2→3

𝐸 𝐽 = ℎ𝑐𝐵𝐽(𝐽 + 1) 𝐵 =ℎ

8𝜋2𝑐𝐼

𝜈 𝐽→𝐽+1 = 2𝐵(𝐽 + 1)

Der nicht-starre Rotator (2-atomig)

Banwell & McCash, Molekülspektroskopie

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 2 4 6 8 10

starr / nicht-starr

J

n/c

n/c = 41.122(J+1) – 0.000852(J+1)³ cm-1

B = 20.56 cm-1, D = 0.000213 cm-1

nvib/c = 4050 cm-1, kvib = 960 Nm-1

(genauer: 4138.3 cm-1)

HF

Isotopieeffekte in der MW-Rotationsspektroskopie

Bestimmung von Isotopenmasse und -häufigkeit

Haken & Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie

Bestimmung der Atomabstände im Molekül

Stark-Effekt

Haken & Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie

∆𝜖 = −1/3

∆𝜖 = −1/10

∆𝜖 = +1/5

∆𝜖 = −6/126

∆𝜖 = +3/126 ∆𝜖 = +6/126

∆∆𝜖 = (+1

10+

3

126)

(gezeigt sind nur Übergänge für MJ=0)

Rotation im symmetrischen Kreisel

Haken & Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie

JM Hollas, Modern Spectroscopy

JM Hollas, Modern Spectroscopy

Rotationsspektren von Molekülen der Symmetrieklassen Td, Oh

𝜇~8 ∙ 10−6𝐷

Energieterme und Auswahlregeln in der MW-Rotationsspektroskopie

2-atomig, starr

)1()( JhcBJJE 1J

2-atomig, nicht-starr

)²1²()1()( JhcDJJhcBJJE 1J

)1(2~1 JBv JJ

)³1(4)1(2~1 JDJBv JJ

Symm. Kreisel, starr

²)()1()( KBAhcJhcBJJE

0

1

K

J

)1(2~1 JBv JJ

Symm. Kreisel, nicht-starr

4)1()²1²(

²)()1()(

KhcDKJJhcDJJhcD

KBAhcJhcBJJE

KJKJ

Bindungsabstände und –winkel aus der MW-Spektroskopie

Banwell & McCash, Molekülspektroskopie

Bindungsabstände und –winkel von Pyridin

Haken&Wolf

Unraveling the internal dynamics of the benzene dimer: a combined theoretical and microwave spectroscopy study Melanie Schnell *ab, Undine Erlekam c, P. R. Bunker cd, Gert von Helden c, Jens-Uwe Grabow e, Gerard Meijer c and Ad van der Avoird *cf PhysChemChemPhys 2013, 15, 10207-10223

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jcp/45/6/10.1063/1.1727868

Π1/22 Π3/2

2

Rotationsspektrum von NO

Kopplung der Rotation mit Spin-Orbit-Wechselwirkungen

H2O

AG Gericke, TU Braunschweig http://www.pci.tu-bs.de/aggericke/

C2v

C2h