[科普中国]-分子储能方式

在研究光谱的结构时，我们先要了解分子的储能方式，其中包括平动能量、转动能量、振动能量和电子能量。

平动能量任意一在空间中运动的粒子，都应该具有动能，单个分子的平均平动动能为KT/2。K为玻尔兹曼常数，T为绝对温度。1

转动能量一个由原子构成的分子，能够围绕通过分子重心的轴旋转或者绕转，于是具有转动能量。 转动能量变化相对较小，极小值在1cm-1，因此，纯转动带出现在微波谱区和远红外谱区。

振动能量构成分子的原子受某种类似弹簧的弹力的束缚，单个原子能够相对于原子彼此间的平衡位置而振动，分子具有了振动能量。

振动能量变化通常都大于600cm-1，振动跃迁一般耦合着许多转动跃迁。这种耦合造成一组谱线，称为中红外频谱中的振转带。

电子能量构成分子的电子能态发生变化也会使分子能量发生变化，因此，分子具有电子能量。 典型的电子跃迁要涉及几个电子伏（约10cm-1）的能量，电子跃迁要求高能光子，所以吸收和发射通常出现在紫外或者可见光谱区。

不同2，3，4三种能量方式是量子化的。电子跃迁能够产生线光谱，而附带着转动跃迁和振动跃迁的能量，从而产生复杂的带状结构。

本词条内容贡献者为:

甘志星 - 副教授 - 南京师范大学