오버론 밴드
Overtone band |
진동 분광학에서 오버레이원 밴드는 분자가 지면 상태(v=0)에서 두 번째 흥분 상태(v=2)로 이행할 때 분자의 진동 스펙트럼에서 발생하는 스펙트럼 대역이며, 여기서 v는 분자의 슈뢰딩거 방정식을 풀어서 얻은 진동 양자수(비음수 정수)이다.
일반적으로 분자의 진동 스펙트럼을 연구하기 위해 화학 결합 진동은 단순한 고조파 오실레이터와 근접한 것으로 가정한다. 따라서 진동 에너지 고유제와 그 고유값을 해결하기 위해 슈뢰딩거 방정식에 2차 전위를 사용한다. 이러한 에너지 상태는 정량화된다. 즉, 에너지의 일부 "분해된" 값만 가정할 수 있다. 전자파 방사선이 샘플에 빛날 때, 분자들은 방사선으로부터 에너지를 흡수하고 그들의 진동 에너지 상태를 변화시킬 수 있다. 그러나 분자는 특정 조건에서만 방사선으로부터 에너지를 흡수할 수 있다. 즉, 분자가 진동할 때 분자의 전기 쌍극자 모멘트에 변화가 있어야 한다. 분자의 전기 쌍극자 모멘트에서의 이러한 변화는 분자의 전이 쌍극자 모멘트로 이어지며, 낮은 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 전환하기 위해 0이 아니며, 이는 (선택 규칙으로 인해) 분자의 진동 상태에서 전환이 일어나기 위한 필수 조건이다.
중요한 것은 단순 고조파 근사치에서 전환 쌍극자 모멘트는 ∆v=±1의 전환에 대해서만 0이 아님을 알 수 있다. 따라서 이상적인 단순 조화 진동 결합의 경우 진동 스펙트럼에는 오버톤이 없다. 물론, 결합의 전위는 정확히 2차적인 것이 아니라 모르스 전위로 더 잘 추정되기 때문에 실제 분자는 조화롭게 완벽하게 진동하지 않는다. 고려 중인 분자에 대한 Morse 전위로 Schrödinger 방정식을 풀면 다양한 진동 에너지 수준 전환에 대한 전환 쌍극모멘트를 계산할 때 전환 쌍극모멘트가 ∆v=±2,±3,±4 등이 0이 아니라는 흥미로운 속성으로 진동에너지 고유성을 산출한다. 따라서 실제 분자의 경우 허용되는 전환은 ∆v=±1,±2,±3,±4 등이 해당된다. IR 스펙트럼에서 관측된 오버론 대역은 ∆v=2로 v=0에서 v=2 에너지 상태로의 전환이다.
오버톤 밴드의 강도는 기본 밴드에 비해 매우 낮은 것으로 실험적으로 밝혀져 고조파 근사치를 검증했다.[citation needed]
참고 항목
- Y. R. 샤르마의 근적외선 분광법
참조
- C.N.반웰과 E.M.맥캐쉬:분자분광학 펀더멘탈, 타타 맥그로힐 제4판
책명 Y. R. 샤르마
