Nøkkelforskjellen mellom rotasjons- og vibrasjonsspektroskopi er at rotasjonsspektroskopi brukes til å måle energien til overgangene som finner sted mellom kvantiserte rotasjonstilstander av molekyler i gassfasen, mens vibrasjonsspektroskopi brukes til å måle interaksjonen mellom IR-stråling med materie gjennom absorpsjon, emisjon eller refleksjon.
Spektroskopi er en vitenskapsgren som angår undersøkelse og måling av spektre som produseres når materie interagerer med eller sender ut elektromagnetisk stråling. Denne interaksjonen oppstår på grunn av elektroniske overganger. Elektroniske overganger i molekyler skjer når elektroner i molekylet blir opphisset fra ett energinivå til et annet. Elektronene har en tendens til å bevege seg fra et lavt energinivå til et høyt energinivå. Endringen i energien som er forbundet med denne overgangen gir informasjon om strukturen til molekylet og hjelper til med å bestemme de molekylære egenskapene som farge. Forholdet mellom energien og strålingsfrekvensen som brukes i overgangsprosessen kan gis av Plancks relasjon.
Hva er rotasjonsspektroskopi?
Rotasjonsspektroskopi er måling av energien til overgangene som finner sted mellom kvantiserte rotasjonstilstander til molekyler i gassfasen. Noen ganger er denne metoden kjent som ren rotasjonsspektroskopi. Dette er fordi det bidrar til å skille rotasjonsspektroskopi fra rotasjonsvibrasjonsspektroskopi. Rotasjonsspektroskopi styres av rotasjonsoverganger.
Figur 01: Rotasjonsspektrum
Rotasjonelle overganger av molekyler refererer til den brå endringen i vinkelmomentet til det molekylet. Denne definisjonen er gitt avhengig av teoriene om kvantefysikk, som sier at vinkelmomentet til et molekyl er en kvantisert egenskap, og det kan bare tilsvare visse diskrete verdier som tilsvarer forskjellige rotasjonsenergitilstander. Rotasjonsovergangen refererer til tap eller forsterkning av vinkelmomentum, som får molekylet til å bevege seg enten til en høyere eller lavere rotasjonsenergitilstand.
Hva er vibrasjonsspektroskopi?
Vibrasjonsspektroskopi er måling av interaksjonen mellom IR-stråling og materie gjennom absorpsjon, emisjon eller refleksjon. Denne spektroskopiske teknikken er nyttig for å studere og identifisere kjemiske stoffer eller funksjonelle grupper i faste, gass- eller flytende forbindelser. Vibrasjonsspektroskopi styres av vibrasjonsoverganger.
Figur 02: Et vibrasjonsspektrum
Vibrasjonsovergangen til et molekyl refererer til molekylets bevegelse fra ett vibrasjonsenerginivå til et annet. Vi kan også kalle det en vibrerende overgang. Denne typen overgang skjer mellom forskjellige vibrasjonsnivåer i samme elektroniske tilstand. For å evaluere vibrasjonsovergangen til et bestemt molekyl, bør vi vite avhengigheten til de molekylfikserte komponentene i det elektriske dipolmomentet på molekylære deformasjoner. Vanligvis er Raman-spektroskopi basert på vibrasjonsoverganger.
Hva er forskjellen mellom rotasjons- og vibrasjonsspektroskopi?
Rotasjonsspektroskopi og vibrasjonsspektroskopi er styrt av elektronoverganger. Nøkkelforskjellen mellom rotasjons- og vibrasjonsspektroskopi er at rotasjonsspektroskopi er nyttig for å måle energien til overgangene som finner sted mellom kvantiserte rotasjonstilstander av molekyler i gassfasen, mens vibrasjonsspektroskopi er nyttig for å måle interaksjonen mellom IR-stråling og materie gjennom absorpsjon, emisjon eller refleksjon.
Nedenfor er en liste over forskjeller mellom rotasjons- og vibrasjonsspektroskopi i tabellform.
Sammendrag – Rotasjons- vs Vibrasjonsspektroskopi
Rotasjonsspektroskopi og vibrasjonsspektroskopi er styrt av elektronoverganger. Nøkkelforskjellen mellom rotasjons- og vibrasjonsspektroskopi er at rotasjonsspektroskopi er nyttig for å måle energien til overgangene som finner sted mellom kvantiserte rotasjonstilstander av molekyler i gassfasen, mens vibrasjonsspektroskopi er nyttig for å måle interaksjonen mellom IR-stråling og materie gjennom absorpsjon, emisjon eller refleksjon.
