Beinhaltet der molekulare Schwingungsübergang und die daraus folgende Emission von Infrarotstrahlung, dass Elektronen das Energieniveau ändern? In Wikipedia heißt es über vibronische Übergänge: „Die meisten Prozesse, die zur Absorption und Emission von sichtbarem Licht führen, sind auf vibronische Übergänge zurückzuführen. Dies kann im Gegensatz zu reinen elektronischen Übergängen stehen, die in Atomen auftreten und zu scharfen monochromatischen Linien führen (z. B. in einem Natrium Dampflampe) oder reine Schwingungsübergänge, die nur Infrarotlicht absorbieren oder emittieren. Bedeutet das, dass Infrarotstrahlung emittiert wird, ohne dass Elektronen direkt beteiligt sind? Was ist mit der Änderung der molekularen Rotationsenergien? Ich verstehe auch, dass Reflexion kein Strahlungsabsorptions-Emissionsphänomen ist. Können Sie also erklären, was tatsächlich mit den Photonen passiert? Dasselbe gilt für die Strahlungsstreuung.
In Bezug auf die im Titel gestellte allgemeine Frage: Ja, es ist im Allgemeinen möglich, Photonen zu emittieren (oder zu absorbieren), ohne dass Elektronen das Energieniveau ändern. Beispielsweise wird bei der Kernspinresonanz (NMR) EM-Strahlung (Photonen) absorbiert und mit Änderungen des Kernspinzustands wieder emittiert. Die NMR-Spektroskopie beruht auf der Aufspaltung zwischen Kernspinzuständen aufgrund eines großen angelegten Magnetfelds. Diese Aufspaltung bewirkt eine Absorption und stimulierte Emission von EM-Strahlung mit einer Energie, die der Aufspaltung entspricht. NMR ist also ein Beispiel für Photonenemission, ohne dass Änderungen der elektronischen Energieniveaus eine direkte Rolle spielen.
In Bezug auf Ihre spezifischen Beispiele sind Elektronen jedoch direkt beteiligt. Bei den Schwingungsmoden werden die Resonanzfrequenzen durch die Steifigkeiten der molekularen Bindungen bestimmt. Diese Steifigkeiten wiederum hängen von der elektronischen Struktur des Moleküls ab. Die Frage ist, wie stark sich die elektronische Energie ändert, wenn die Bindungslängen und -winkel um kleine Beträge geändert werden. Dies kann mit elektronischen Strukturpaketen wie Gaussian und ABINIT berechnet werden. Auch die Kerne sind beteiligt; die Massen der Kerne gehen auch in die Resonanzfrequenzen ein. Ähnlich sieht es bei der (Dieder-)Rotation chemischer Bindungen aus.
Infrarotstrahlung ist elektromagnetische Strahlung, ein quantenphotonisches Energiephänomen. Photonen werden für jede Form von Materie über dem absoluten Nullpunkt erzeugt. JEDE Bewegung JEDES subatomaren Teilchens erzeugt Photonen. Infrarot-Photonen werden IMMER rundherum von jedem Objekt erzeugt, das sich nicht am absoluten Nullpunkt befindet. Ist das nicht wahr?
Im Fall der IR-Photonen ändert das System (dh das Molekül) seinen Zustand (indem es seinen Schwingungs- oder Rotationsmodus ändert).
Sie können sich auch vorstellen, dass so etwas in einem rein atomaren Kontext passiert. Dies wäre eine direkte Analogie zum Mössbauer-Effekt , der nur in einem atomaren und nicht in einem nuklearen Kontext auftritt. Durch die totalitäre Herrschaft muss ich mir vorstellen, dass es möglich ist, aber es muss stark unterdrückt werden.
Ich habe noch nie von einer Messung gehört, die davon im rein atomaren Sinne Gebrauch macht.
Douglas B. Grundnahrungsmittel
Douglas B. Grundnahrungsmittel