求助：二氧化碳分子能级如何表述?用数字表达的那种,例如：0001,其中第三个零是上边半高度.各个数字分别代表什么意思?谢谢了

Question

求助：二氧化碳分子能级如何表述?
用数字表达的那种,例如：0001,其中第三个零是上边半高度.各个数字分别代表什么意思?谢谢了

Answer 1

这是CO2分子振动能态的一个表示.它的一般形式为ν1 ν2 l(上标) ν3.
第一跟第四的数字分别表示分子的第一号和第三号简正振动模式——对称伸缩振动和不对称伸缩振动的能级,ν1和ν3.对应的0和1分别表示,对称伸缩振动处于基态,不对称伸缩振动处于第一激发态.
而CO2的两个弯曲振动ν2a和ν2b是简并的.可以把这两个振动合成为一个振动坐标在垂直于分子轴的平面内的运动ν2.量子数ν2=ν2a+ν2b(就是问题中的“0001”里的第二个数字)可以体现在这个平面内运动的能量.
但这个运动是非常特殊的,只要ν2a和ν2b被激发,合运动就可能变成(椭)圆周运动而具有角动量.这个角动量同样是量子化的,量子数l(就是问题中的“0001”里的第三个数字,或者说第二个数字的上标)可以取-ν2、-ν2+2、…、ν2-2、ν2.同时,这个角动量能与电子和转动波函数的角动量偶合,使取不同l值的态发生能级分裂.l代表了同一振动能态下的由于简并振动产生的不同的转动能态.
楼主所给的“0001”态里,ν2=0,简并振动并没有被激发,l也只能为0,所以就不用考虑复杂的角动量偶合问题了.