Уровни энергии и спектры молекул типа асимметричного волчка

В случае асимметричного расположение уровней не может быть выражено общей формулой, оно зависит от соотношения главных моментов инерции и находится путем решения систем алгебраических уравнений, получающихся при квантовомеханическом решении задачи о вращении.

Для получения качественной картины расположения уровней энергии асимметричного волчка необходимо рассматривать уровни энергии волчков, близких к двум простейшим крайним случаям – вытянутого и сплющенного симметричного волчка.

Рисунок (выше) показывает изменение уровней энергии при изменении В от С до А. Уровни слева соответствуют вытянутому симметричному волчку

(В = С), а уровни справа – сплющенному (В = А).

Наличие асимметрии приводит к расщеплению уровней энергии с противоположными знаками k (k_– и k₊). (Эти уровни являются вырожденными у симметричных волчков.) Найти ошибку на рисунке. Двукратно вырожденным уровням вращательной энергии симметричных волчков соответствуют пары близких уровней асимметричных волчков.

Вращательный спектр и геометрические параметры молекулы.

По полученным из опыта значениям вращательных постоянных можно определить размеры и форму молекул.

Для двухатомной молекулы и B с большой точностью находится ρ. Для нелинейной молекулы (напр., воды) из вращательных постоянных находятся длины связей и угол между связями.

Число величин, определяемых из опыта, можно увеличить, используя изотопные молекулы (длины связей те же, а массы другие – дополнительные уравнения).