Struttura della Materia - INFN Napoli

Struttura della Materia 190
Le righe dei due rami sono equispaziate di 2B/h, i rami P ed R sono separati
da un intervallo di separazione doppio pari a 4B/h che rende immediata la identificazione
della frequenza fondamentale ω0/2π
Qui sopra è mostrato lo spettro di assorbimento dell’HCl. I picchi sono doppi
perchè il Cloro si presenta in natura come una miscela di due isotopi 35 Cl(75.5%) e
37 Cl(24.5%). La posizione della gap centrale determina ν0 = 2885.9 cm −1 (~ω0 =
0.369 eV) e la separazione tra due righe successive B/hc=10.59 cm −1 (B= 1.13
× 10 −3 eV). Si noti come la separazione tra le righe vari leggermente con J per
l’accoppiamento tra moto rotazionale e moto vibrazionale.
Le molecole omopolari non possiedono un momento di dipolo permanente e
le vibrazioni e le rotazioni della molecola non hanno un accoppiamento diretto
col campo elettromagnetico: la molecola è ”inattiva” nell’infrarosso vicino (vibrazioni)
e nel dominio delle microonde (rotazioni). Tuttavia è possibile osservare
i loro livelli rotazionali o roto-vibrazionali attraverso la diffusone anelastica della
radiazione (effetto Raman). Iniziamo a considerare i livelli rotazionali supponendo
che la molecola diffonda radiazione elettromagnetica di frequenza ω non
in risonanza con le frequenze di Bohr della molecola. Come abbiamo già fatto
per gli atomi la diffusione può essere caratterizzata dalla suscettività χ. Il campo
elettrico ~ Ee iωt indurrà un momento di dipolo ~ De iωt sulla molecola che è sorgente
di un’onda diffusa dalla molecola. Ma la molecola biatomica è un sistema
anisotropo e per un generica orientazione della molecola rispetto a ~ E, il dipolo
indotto ~ D non è parallelo a ~ E.Larelazionetra ~ D ed ~ E è di carattere tensoriale