上节课回顾 第一节电磁福射与物质液 电磁辐射与波粒二象性、电磁波谱、物质波 第二节材料结构基础(一) 原子能级及其表征#、分子运动与能态 本节课内容: 口分子的振动与振动能级 口第三节材料结构基础(二) 晶体结构、干涉指数、倒易点阵#、晶带
上节课回顾 第一节电磁辐射与物质波 电磁辐射与波粒二象性、电磁波谱、物质波 第二节材料结构基础(一) 原子能级及其表征#、分子运动与能态 本节课内容: 分子的振动与振动能级 第三节材料结构基础 (二) 晶体结构、干涉指数、倒易点阵#、晶带 1
3、分子的振动与振动能级 (1)双原子分子的振动 口分子振动是指分子中原子(或原子团)以平衡位置为 中心的相对(往复)运动。双原子分子的振动可近似 用弹簧谐振子模拟。 虎克定律: =-k●x 牛顿第二定律: F=m d(6x)2 dt2 可求得谐振子振动频率(y )是弹簧力常数(k)和小 球质量(m)的函数 kI m 2元
2 分子振动是指分子中原子(或原子团)以平衡位置为 中心的相对(往复)运动。双原子分子的振动可近似 用弹簧谐振子模拟。 虎克定律: 牛顿第二定律: 可求得谐振子振动频率()是弹簧力常数(k)和小 球质量(m)的函数 k / m 2 1 = 3.分子的振动与振动能级 (1)双原子分子的振动 F = −k •x 2 2 ( ) dt d x F m = − A A x = 0 x k m
双原子分子振动的振动频率(y)与弹簧力常数(k), 即化学键的强度和原子折合质量()有关 k/4 mm u= 2元 m1+m2 HCl分子:k=516N/m,u=1.63×10-27kg,v=2990cm 室温对应的能量为k.T,~200cm 口分子振动与弹簧谐振子相比,不同之处在于振动能 量是量子化的。按量子理论的推导,有 E,=(V+1/2)hy 式中:E—分子振动能; 振动量子数,何取值0,1,2, h 普朗克常数
3 双原子分子振动的振动频率()与弹簧力常数(k), 即化学键的强度和原子折合质量()有关 分子振动与弹簧谐振子相比,不同之处在于振动能 量是量子化的。按量子理论的推导,有 式中:Ev——分子振动能; V——振动量子数,V可取值0,1,2,.; h——普朗克常数。 E = (V +1/ 2)h / 2 1 = k 1 2 1 2 m m m m + = 27 -1 HCl N m k=516 / =1.63 10 kg =2990cm − 分子: , , -1 B 室温对应的能量为k T, ~200 cm
(2)多原子分子的振动 多原子分子振动远较双原子分子复杂. (1)伸缩振动 是指原子沿着价键方向;来回运动, 即振动时键长发生变化,键角不变。 Vs> as, 伸缩振动
4 (2)多原子分子的振动 多原子分子振动远较双原子分子复杂. (1) 伸缩振动 是指原子沿着价键方向;来回运动, 即振动时键长发生变化,键角不变。 C H H C H H 伸缩振动 vs,CH2 vas ,CH2
(2)、 变形振动,又称变角振动 是指基团键角发生变 化而键长不变的振动 剪式振动6s 面内变形 变形振动 平面摆动p 非平面摇摆ω 面外变形 扭曲振动
5 (2)、 变形振动,又称变角振动 是指基团键角发生变 化而键长不变的振动 变 形 振 动 面内变形 面外变形 非平面摇摆ω 扭曲振动τ 剪式振动δs 平面摆动ρ C H H C H H C H H C H H