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Die Infrarot-Spektroskopie, die das klassische Fenster der elektromagnetischen Strahlung<br />
zwischen 400 bis 4000 cm -1 umfaßt, dient neben der NMR-Spektroskopie, der<br />
Massenspektroskopie und Kristallstrukturanalyse als wichtige, gleichberechtigte, analytische<br />
Methode zur Konstitutionsaufklärung von Molekülen. Unabhängig von der Anzahl der<br />
Atome, vom Aggregatzustand oder von der Stabilität des betrachteten Moleküls lassen sich<br />
mit heutigen Meßmethoden relativ schnell charakteristische sowie funktionelle Gruppen im<br />
IR-Spektrum erkennen.<br />
Die hochaufgelöste Rotations-Schwingungs-Spektroskopie, die mit kommerziellen Geräten<br />
eine maximale Auflösung bis zu 0.002 cm -1 erreichen kann, erweist sich als wertvolles<br />
Instrument zur Charakterisierung von kleinen, gasförmigen Molekülen, denen man die<br />
Attribute instabil, kurzlebig oder hochreaktiv zuschreiben kann. Die Bestimmung von<br />
Bindungslängen bzw. Bindungswinkeln im Schwingungsgrundzustand ist aus Schwingungs-<br />
Rotationsdaten eine der wichtigsten Anwendungen dieser Technik und gewinnt zusätzlich an<br />
Bedeutung, wenn das betrachtete Molekül ein kleines oder gar kein Dipolmoment besitzt.<br />
Denn dann sind die bei weitem genaueren Mikrowellen- oder Millimeterwellenmessungen<br />
schwer oder gar <strong>nicht</strong> durchzuführen. Strukturparameter lassen sich auch aus Elektronen-<br />
beugungsuntersuchungen ermitteln. Diese besitzen jedoch eine geringere Genauigkeit, da eine<br />
Mittelung über alle Schwingungszustände stattfindet.<br />
Mit der hochaufgelösten Rotations-Schwingungs-Spektroskopie untersucht man primär<br />
angeregte Schwingungszustände, zu denen die Grundschwingungen, Ober- und Kombina-<br />
tionstöne eines Moleküls gezählt werden. Dabei stellt es experimentell kein Problem dar, den<br />
oben vorgestellten, klassischen Infrarotbereich auf Wellenzahlen oberhalb von 4000 cm-1 auszudehnen. Durch die Analyse dieser Spektren ermittelt man Rotationskonstanten und<br />
Energien, die Parameter der Potentialfläche mehratomiger Moleküle im elektronischen<br />
Grundzustand darstellen. Darüber hinaus liefern Rotationsschwingungsanalysen wichtige<br />
Informationen über die Moleküldynamik, z. B. die Relaxationsprozesse angeregter Spezies.<br />
Das Minimum dieser Potentialfläche ist das <strong>nicht</strong> erreichbare, schwingungsfreie Gleich-<br />
gewicht, dessen Rotationsparameter aus denen von Grundzustand und angeregten Zuständen<br />
bestimmt werden können. Die Kenntnis der Potentialfläche ermöglicht zuverlässige Aussagen<br />
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