
【化】 molecular frequency
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
frequency
【計】 F; frequency
【化】 frequency
【醫】 frequency
【經】 frequency
在漢英詞典視角下,“分子頻率”(molecular frequency)指分子在特定能級間發生振動或轉動躍遷時,吸收或發射的電磁輻射所對應的特征頻率。該頻率由分子内部原子間的相對運動及量子化能級決定,是分子結構和化學鍵特性的直接反映,常用于光譜分析等領域。
詳細解釋:
分子頻率源于分子内部原子核的周期性運動(振動/轉動),其數值由量子力學規律約束。例如,雙原子分子的振動頻率可通過簡諧振子模型近似計算:
$$
u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}} $$
其中 ( k ) 為鍵力常數,( mu ) 為約化質量。實際分子需引入非諧性修正(來源:Atkins, Physical Chemistry)。
光譜學意義
分子在紅外或微波波段吸收/發射特定頻率的光子,形成特征光譜。例如,CO₂在667 cm⁻¹(約15 THz)處的強吸收峰對應其反對稱伸縮振動頻率(來源:NIST Chemistry WebBook)。
應用領域
權威參考來源:
“分子頻率”是分子物理學和光譜學中的核心概念,指分子内部運動(如振動、轉動)對應的周期性變化頻率。以下從不同角度詳細解釋:
分子頻率主要分為兩類:
振動頻率
分子中原子的周期性相對運動(如化學鍵伸縮、彎曲)産生的頻率。例如,CO₂分子的對稱伸縮振動頻率約為2349 cm⁻¹(波數)。
公式:$$
u = frac{1}{2pi}sqrt{frac{k}{mu}}$$
其中,(k)為化學鍵力常數,(mu)為折合質量((mu = frac{m_1m_2}{m_1+m_2}))。
轉動頻率
分子整體繞軸旋轉的角頻率,常見于微波光譜。例如,HCl分子的轉動頻率在數十GHz量級。
公式:$$
u_{text{轉動}} = frac{hbar}{4pi I} (J+1)$$
(I)為轉動慣量,(J)為量子數。
通過光譜技術檢測:
例如,水分子(H₂O)的三種振動模式頻率分别為3657 cm⁻¹(對稱伸縮)、3756 cm⁻¹(不對稱伸縮)和1595 cm⁻¹(彎曲振動),這些特征頻率是其紅外吸收譜的基礎。
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