2018-07-04
Определить угловую скорость вращения молекулы $S_{2}$, находящейся на первом возбужденном вращательном уровне, если расстояние между ее ядрами $d = 189 пм$.
Решение:
В первом возбужденном вращательном уровне $J = 1$
Итак $E_{J} = 1 \cdot 2 \frac{ \hbar^{2} }{2I} = \frac{1}{2}I \omega^{2}$ классически
Таким образом $\omega = \sqrt{2} \frac{ \hbar}{I}$
Тогда $I = \sum m_{i}r_{i}^{2} = \frac{m}{2} \frac{d^{2} }{4} + \frac{m}{2} \frac{d^{2} }{4} = m \frac{d^{2} }{4}$
где $m$ - масса куба в один моль, а $r_{i}$ - расстояние от атома до оси.
Таким образом $\omega = \frac{2 \sqrt{2} \hbar }{md^{2} } = 1,56 \cdot 10^{11} рад / с$