C-1( 二原子分子の赤外吸収スペクトルを解析、核間距離や慣性モーメントなどの算出)

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    1[目的]
    二原子分子の赤外吸収スペクトルを測定し、分子の振動および回転エネルギーの変化を解
    析することにより、核間距離や慣性モーメントなどの分子に固有の値を調べる。
    2[原理]
    分光学 1-1)
    回転エネルギー
    換算質量μと二原子分子の核間距離rを用いると、慣性モーメントは次のようになる。
    I = μr
    2
    回転している分子に許容されるエネルギーは、
    回転エネルギー=J(J+ 1)
    h2
    8π2I J=0,1,2,・・・ 式(2・1)
    となり、どんなJの値においても、ある特定の方向に沿っての角運動量成分の値は量子化
    される。それぞれのJの値について、2J+1個の回転状態がある。すなわちJの値によ
    って指定されたエネルギー準位は 2J+1 の縮退度をもつ。直線分子の回転状態のエネルギー
    は回転定数 B を用いて、
    B=
    h2
    8π2I
    式(2・2)
    で表され、これより、回転エネルギーεrotは次のようになる。
    εrot = BJ(J+ 1) 式(2・3)
    直線分子の回転状態のエネルギーパターンは図2・2のようにな
    る。
    回転している分子は、その電気双極子を..

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