Les molècules reals no són rígides,
cosa que permet que la força centrífuga associada a la rotació molecular
allargui els enllaços i canvii els moments
d’inèrcia principals. Com la freqüència de les ratlles espectral
depèn dels moments d’inèrcia principals, concloem que aquesta distorsió centrífuga modificarà els espectres de
les molècules reals, no rígides.
11.7 Distorsió centrífuga
|1⟩ La força centrífuga distorsiona les molècules i modifica els espectres.
|2⟩ Recordeu: en diatòmiques, la distorsió centrífuga disminueix l’espaiat.
Hem vist que, per a molècules
diatòmiques, la distorsió centrífuga
redueix l’espaiat entre les ratlles
espectrals. En particular, la freqüència de les transicions és la
següent,
on és la
constant de distorsió centrífuga.
|3⟩ La distorsió centrífuga desdobla les ratlles dels rotors simètrics.
Hem vist en §11.5|8⟩ la freqüència de les ratlles espectrals d’un
rotor simètric rígid. La distorsió
centrífuga canvia aquesta expressió a
on i
són constants de distorsió centrífuga.
Noteu que ara la freqüència depèn del nombre quàntic
.
Això fa que, si l’espectre es fa amb la suficient resolució, s’observi el
desdoblament de les ratlles corresponents a un determinat canvi
: hi
apareix una ratlla per cada valor de permès.
Ho il·lustrem de forma qualitativa en la figura 11.4
(consulteu la figura 11.3 per
esbrinar el nombre de ratlles que han d’aparèixer en cada desdoblament).
Figura 11.4: Esquema del
desdoblament de les ratlles espectrals d’un rotor simètric causat per la
distorsió centrífuga. Damunt de cada ratlla s’indica el canvi
.
Dalt, espectre a baixa resolució. Baix, espectre a alta
resolució.
|4⟩ La distorsió centrífuga pot fer aparèixer espectres febles en rotors esfèrics.
Hem vist en §11.4|7⟩ que la distorsió centrífuga pot fer aparèixer un
espectre de microones molt feble en rotors esfèrics (un rotor esfèric
rígid és apolar i no té espectre de microones).