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Symmetrie in Wissenschaft und Kunst II - Symmetrie in der Molekül-Spektroskopie
Hoffmann, Volker (2002)
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Information
title: Symmetrie in Wissenschaft und Kunst II - Symmetrie in der Molekül-Spektroskopie
alt. title: Studium Generale: Symmetrie in Wissenschaft und Kunst
creator: Hoffmann, Volker (author)
subjects: Studium Generale, Symmetrie, Molekül-Spektroskopie, Spektrometer, Schwingung, Valenz-Schwingung, Deformations-Schwingung, Absorptionsspektroskopie, Raman-Spektroskopie, Absorptionsspektren
description: Studium Generale Vorlesung, Montag, 08.07.2002 im Sommersemester 2002
abstract: Moleküle können elektromagnetisch aber auch mechanisch oder akustisch angeregt werden. Sie können dabei mit Photonen oder Teilchen, wie z.B. Elektronen, Neutronen oder Molekülen in Wechselwirkung treten. Unter optischer Molekülspektroskopie versteht man im allgemeinen die selektive Anregung von Molekülen durch elektromagnetische Strahlung. Art und Ausmaß der Wechselwirkung werden quantitativ durch Spektrometer bestimmt. Das sichtbare Licht stellt nur einen sehr schmalen Bereich innerhalb des elektromagnetischen Spektrums dar. Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung, die mit Molekülen in Wechselwirkung treten kann, umfasst Wellenlängen von mehreren Zentimetern (Radio- und Mikrowellen) bis zu Bruchteilen von Nanometern (Röntgen- und Gammastrahlen). Die Molekülspektroskopie dient der Identifizierung und Charakterisierung von Molekülen. Aber auch ganz unterschiedliche tägliche Erfahrungen wie das Sehen oder die Erwärmung der Erde (Treibhauseffekt) beruhen auf der Wechselwirkung von Molekülen mit elektromagnetischer Strahlung. Die stärkste Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung erfährt ein Molekül über permanente oder induzierte, elektrische oder magnetische Dipole. Elektrischer und magnetischer Dipol haben unterschiedliche Symmetrieeigenschaften. Damit ein molekularer Dipol mit elektromagnetischer Strahlung in Wechselwirkung treten kann, muss das Molekül im Sinne dieser Symmetrie verzerrt werden. Hierbei wird die Symmetrie des Moleküls in der Regel gebrochen, es tritt eine Symmetrieerniedrigung ein. Nur bei Molekülen mit permanentem Dipolmoment kann bei der Verzerrung die volle Molekülsymmetrie erhalten bleiben. Zur Verzerrung des Moleküls können sowohl Bewegungen der Kerne als auch der Elektronen beitragen. Überlagert werden diese Bewegungen bei Gasen noch von Rotationen des Moleküls, die sich je nach Molekülsymmetrie unterschiedlich auswirken. Eine besondere Rolle spielt in der Molekülspektroskopie eine symmetriebedingte Entartung, wie sie z.B. bei symmetrischen Kreiseln auftritt. Chiralität bei Molekülen, d.h. Links- oder Rechtshändigkeit, kann durch das elektrische Feld des Lichtes nicht unterschieden werden, dagegen wechselwirkt das magnetische Feld der elektromagnetischen Strahlung unterschiedlich mit links- oder rechtsdrehenden Molekülen.
publisher: ZDV Universität Tübingen
contributors: Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer), Hoffmann, Volker (organizer), Häfelinger, Günter (organizer)
creation date: 2002-07-08
dc type: image
localtype: video
identifier: UT_20020708_001_symmetrie_0001
language: ger
rights: Url: https://timmsstatic.uni-tuebingen.de/jtimms/TimmsDisclaimer.html?638679618115876774