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Vibration-rotation spectroscopy of HCl

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Vibration-rotation spectroscopy of HCl
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    소개

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    목차

    0.Abstranct
    1. Introduction
    2. Method
    3. Results and Discussion
    4. Conclusion
    5. References

    본내용

    1. Introduction
    1-1. 조화 진동자 (Harmonic Oscillator Model)
    그림 1과 같이 질량이 스프링에 연결된 기계적 모델을 생각해보자. 스프링의 축을 따라 질량이 움직이면 단순 조화 운동이라고 하는 진동이 일어난다. 이를 통해 어떤 원자의 신축 진동(stretching vibration)을 설명 할 수 있다. 조화 진동자는 평형점에서 물체가 이동했을 때, Hook's Law에 의한 복원력()을 받는 계이다. 이 계에서 진동자의 위치에너지는 식 1과 같이 나타낼 수 있다. h는 플랑크 상수, e는 진동 양자수를 의미하며, v는 진동수이다.
    ---- 식 1
    그림 2는 조화 진동자의 위치에너지를 나타낸다. 조화진동자의 허용된 에너지 레벨은 의 일정한 간격을 두고 펼쳐져있다.[3]대부분 실제 분자는 조화 진동자의 진동 퍼텐셜 에너지 포물선과 다른 거동을 한다. 그림 3의 그래프 1은 조화 진동자, 그래프 2는 비조화 진동자의 원자간 거리에 따른 위치에너지를 나타낸다.[5] 실제 분자가 조화 진동자의 거동에서 벗어난 정도는 진동의 퍼텐셜 에너지의 비조화항(anharmonicity)으로 나타난다. 비조화성을 고려한 진동 에너지 준위는 식 2로 정리할 수 있다. 는 anharmonicity constant이다.
    ---- 식 2
    조화 진동자 거동에서 허용되는 전이는 이며 비조화 진동자 거동이 일어날 경우 의 forbidden transition이 일어날 수 있고, 이런 전이를 overtone 이라고 부른다.[6]

    1. 1-2. 강체 회전자 (Rigid Rotor)
    그림 4. Rigid rotor의 분류
    두 원자가 막대에 연결 되어, 막대는 뒤틀리지 않으며 회전하는 상황을 가정해보자. 강체 회전자는 spherical rotors, symmetric rotors, linear rotors, 그리고 asymmetric rotors의 네 가지로 분류된다. HCl과 같은 이원자 분자는 linear rotor에 해당한다.[7]연결된 두 원자의 질량이 0이라고 가정했을 때, 강체 회전자 계의 회전 에너지는 식 3으로 표현할 수 있다.

    참고자료

    · Skoog, Holler, Crouch, Instrumental Analysis 6E Brooks/Cole(2007), p.433
    · Peter Atkins, Physical Chemistry 8E, W. H. Freeman(2006), p.291
    · Peter Atkins, Physical Chemistry 8E, W. H. Freeman(2006), pp.290-291
    · Skoog, Holler, Crouch, Instrumental Analysis 6E Brooks/Cole(2007), pp.433
    · Skoog, Holler, Crouch, Instrumental Analysis 6E Brooks/Cole(2007), pp.394 -395
    · 이화여자대학껓, 화학실험기법1 Exp 6 Lecture, 2019
    · Peter Atkins, Physical Chemistry 8E, W. H. Freeman(2006), pp.442-445
    · https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=787321&cid=50313&categoryId= 50313
    · 박형석, 자유아카데미, 핵심 물리화학, 2008, pp.261-262
    · 기기분석의 이해 pp.432-434
    · 이화여자대학껓, 화학실험기법1 Exp 6 Lecture, 2019
    · Peter Atkins, Physical Chemistry 8E, W. H. Freeman(2006), p.436
    · 이화여자대학껓, 화학실험기법1 Exp 6 Lecture, 2019
    · 이화여자대학껓, 화학실험기법1 Exp 6 Lecture, 2019
    · http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%BC%ED%99%94_%EC%88%98%EC% 86%8C
    · Peter Atkins, Physical Chemistry 8E, W. H. Freeman(2006), pp.448-449

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