非谐性常数
平衡解离能
De
h e
4x
,
8 2 x e
h
光谱解离能
D0
De
h e
2
h e x
4
选律:分子偶极矩有变化的振动, Δv 1, 2, 3,L
振动光谱的选律:(1)偶极矩有变化的振动;
(2) Δv 1, 2, 3L
室温下大多数 分子处于v=0 的能级,因而
其振动光谱对 应于从v=0到 v=v的跃迁。
hc
4 Ic
显然谱线是等间距的,间距为2B。
例:H35Cl的远红外光谱线的波数分别为21.18, 42.38, 63.54, 84.72, 105.91cm-1,试求其转动惯量及核间距。
解:相邻谱线的平均间隔为21.18cm-1,则B=10.59cm-1
I
h 8π2cB
8π2
6.626 1034 2.998 108 10.59 102
2 非谐振子模型
原子间的化学键不可能和弹簧一样,用Morse势能 函数做修正:
V (r) De{1 exp[ (r re )]}2
V (re ) k(r re )2 / 2 k(r re )3
振动能级: Ev
h e (v
1 2
)
xh e (v
1 2
)2
;
v 0,1, 2,L
特征频率
1 2
);
v 0,1, 2,L
能量本征态: n (q)
Nn
exp
m
2h
q2
Hn
m
h
q
Nn是归一化常数,Hn(z)是n阶厄米多项式
谐振子的波函数v
谐振子的概率密度v2