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6: Estados vibracionales

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    En este capítulo utilizamos el modelo de oscilador armónico y una combinación de mecánica clásica y cuántica para aprender sobre los estados vibracionales de las moléculas. La primera sección del capítulo introduce los conceptos de modos normales y coordenadas normales para tratar la complejidad del movimiento vibratorio que se encuentra en las moléculas poliatómicas. En la segunda sección del capítulo se revisa el tratamiento clásico del modelo de oscilador armónico, que es muy general. Cualquier cosa con una energía potencial que dependa cuadráticamente de la posición, o que de manera equivalente experimente una fuerza restauradora lineal, es un oscilador armónico. Además de las moléculas vibrantes, el modelo de oscilador armónico describe sistemas físicos como un péndulo, un peso que cuelga de un resorte o pesos conectados por resortes.

    El resto del capítulo trata los estados vibracionales de las moléculas utilizando la mecánica cuántica, comenzando con las soluciones a la ecuación de Schrödinger. La mecánica cuántica proporciona la función de densidad de probabilidad para las posiciones de los núcleos atómicos y la estructura de nivel de energía vibracional, y se utiliza para calcular reglas de selección espectroscópica, explicar intensidades en espectros y calcular las constantes de fuerza vibratoria. Nuestro análisis identificará las propiedades moleculares que determinan la frecuencia de radiación que se absorbe, determinar qué vibraciones aparecen en el espectro infrarrojo (y cuáles no), y determinar por qué algunas vibraciones absorben la radiación fuertemente (y otras no).

    Template:Zielinski


    This page titled 6: Estados vibracionales is shared under a CC BY-NC-SA 3.0 license and was authored, remixed, and/or curated by David M. Hanson, Erica Harvey, Robert Sweeney, Theresa Julia Zielinski via source content that was edited to the style and standards of the LibreTexts platform; a detailed edit history is available upon request.