Transizione vibrazionale

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Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Transizione (meccanica quantistica).

In fisica quantistica una transizione vibrazionale è un brusco cambiamento dell'energia vibrazionale. Come per tutte le altre proprietà di una particella quantistica, l'energia vibrazionale è quantizzata, intendendo con ciò che può assumere solo certi valori discreti che corrispondono a differenti stati di energia. Quando una particella perde un'unità di energia vibrazionale, nota come fonone, si dice che sia passata ad uno stato più basso di energia vibrazionale. Similarmente, quando una particella guadagna energia vibrazionale, si dice che è avvenuta una transizione vibrazionale positiva.

Le transizioni vibrazionali sono importanti in fisica a causa delle linee spettrali uniche che producono. Poiché esiste un guadagno netto di energia durante una transizione, deve essere assorbita o emessa della radiazione elettromagnetica di una particolare frequenza. Questa forma linee spettrali ad una frequenza che può essere rilevata con uno spettrometro, come nella spettroscopia Raman o nella spettroscopia IR.

Le transizioni vibrazionali sono fortemente correlate all'accoppiamento fotone-fonone, un fenomeno che permette ad alcuni laser di essere sintonizzabile, come il laser Ti:zaffiro.

Regole di selezione e transizioni vibrazionali[modifica | modifica sorgente]

Le transizioni vibrazionali permesse per l'approssimazione armonica sono solo quelle con Δν=±1 dove ν è il numero quantico vibrazionale. Dal momento che in realtà le vibrazioni sono anarmoniche sono debolmente permesse anche transizioni con valori diversi di Δν.

Perché siano visibili in uno spettro IR le transizioni vibrazionali devono generare una differenza nel momento di dipolo della molecola (generare un momento di dipolo permanente). Perché siano visibili negli spettri Raman le molecole devono essere polarizzabili anisotropicamente.

Transizione vibrorotazionale[modifica | modifica sorgente]

Le transizioni vibrazionali si osservano spesso insieme a quelle rotazionali: infatti una transizione vibrazionale cambia la lunghezza di legame di equilibrio e di conseguenza il momento angolare della particella provocando una transizione rotazionale: si parla di transizione vibrorotazionale.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Peter Atkins, Julio De Paula, Chimica Fisica, 4ª ed., Bologna, Zanichelli, settembre 2004, ISBN 88-08-09649-1.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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