Nyckelskillnaden mellan rotations- och vibrationsspektroskopi är att rotationsspektroskopi används för att mäta energin i övergångarna som äger rum mellan kvantiserade rotationstillstånd för molekyler i gasfasen, medan vibrationsspektroskopi används för att mäta interaktionen mellan IR-strålning med materia genom absorption, emission eller reflektion.
Spektroskopi är en vetenskapsgren som handlar om undersökning och mätning av spektra som produceras när materia interagerar med eller avger elektromagnetisk strålning. Denna interaktion uppstår på grund av elektroniska övergångar. Elektroniska övergångar i molekyler sker när elektroner i molekylen exciteras från en energinivå till en annan. Elektronerna tenderar att flytta från en låg energinivå till en hög energinivå. Förändringen i energin som är förknippad med denna övergång ger information om molekylens struktur och hjälper till att bestämma de molekylära egenskaperna såsom färg. Relationen mellan energin och strålningsfrekvensen som används i övergångsprocessen kan ges av Plancks relation.
Vad är rotationsspektroskopi?
Rotationsspektroskopi är mätningen av energin för de övergångar som sker mellan kvantiserade rotationstillstånd för molekyler i gasfasen. Ibland är denna metod känd som ren rotationsspektroskopi. Detta eftersom det hjälper till att skilja rotationsspektroskopin från rotationsvibrationsspektroskopin. Rotationsspektroskopi styrs av rotationsövergångar.
Figur 01: Rotationsspektrum
Roterande övergångar av molekyler hänvisar till den abrupta förändringen i rörelsemängden för den molekylen. Denna definition ges beroende på kvantfysikens teorier, som säger att en molekyls rörelsemängd är en kvantiserad egenskap, och den kan bara vara lika med vissa diskreta värden som motsvarar olika rotationsenergitillstånd. Rotationsövergången hänvisar till förlust eller förstärkning av rörelsemängd, vilket gör att molekylen förflyttas antingen till ett högre eller lägre rotationsenergitillstånd.
Vad är vibrationsspektroskopi?
Vibrationsspektroskopi är mätningen av interaktionen mellan IR-strålning och materia genom absorption, emission eller reflektion. Denna spektroskopiska teknik är användbar för att studera och identifiera kemiska ämnen eller funktionella grupper i fasta, gas- eller flytande föreningar. Vibrationsspektroskopi styrs av vibrationsövergångar.
Figur 02: A Vibrational Spectrum
Vibrationsövergången för en molekyl hänvisar till molekylens rörelse från en vibrationsenerginivå till en annan. Vi kan också kalla det en vibrisk övergång. Denna typ av övergång sker mellan olika vibrationsnivåer i samma elektroniska tillstånd. För att utvärdera vibrationsövergången för en viss molekyl bör vi känna till beroendet av de molekylfixerade komponenterna i det elektriska dipolmomentet på de molekylära deformationerna. Generellt är Raman-spektroskopi baserad på vibrationsövergångar.
Vad är skillnaden mellan rotations- och vibrationsspektroskopi?
Rotationsspektroskopi och vibrationsspektroskopi styrs av elektronövergångar. Den viktigaste skillnaden mellan rotations- och vibrationsspektroskopi är att rotationsspektroskopi är användbar för att mäta energin i övergångarna som äger rum mellan kvantiserade rotationstillstånd för molekyler i gasfasen, medan vibrationsspektroskopi är användbar för att mäta interaktionen mellan IR-strålning och materia genom absorption, emission eller reflektion.
Nedan är en lista över skillnader mellan rotations- och vibrationsspektroskopi i tabellform.
Sammanfattning – Rotations- vs Vibrationsspektroskopi
Rotationsspektroskopi och vibrationsspektroskopi styrs av elektronövergångar. Den viktigaste skillnaden mellan rotations- och vibrationsspektroskopi är att rotationsspektroskopi är användbar för att mäta energin i övergångarna som äger rum mellan kvantiserade rotationstillstånd för molekyler i gasfasen, medan vibrationsspektroskopi är användbar för att mäta interaktionen mellan IR-strålning och materia genom absorption, emission eller reflektion.
