作者tseug (反客为主)
看板Chemistry
标题Re: [问题] 氢分子的两个轨域 ortho-H para-H
时间Wed Nov 30 16:41:01 2005
※ 引述《flowershirt (花衬衫)》之铭言:
: 请问有人可以比较详细的解释
: 这两个轨域之间产生的原理吗?
: 在物化 AKINS 511页有提到这个图
: 我不太清楚 " 为什麽在测H2的时候很多地方都是在温度77K侦测 "
: 然後 ortho-H(spin对称排列高能阶) ----> para-H (spin不对称排列,低能阶)
: 这个ortho到para的过程, relesed了,是指放出能量吗?
: 因为seminar需要说到INS侦测H2吸附量的原理,必须从这个起源说起
: 麻烦知道的人跟我说一下吧~~谢谢
我不知道用轨域来称呼正不正确
也许称为两种state比较好一点
因为它们不见得代表特定的能阶
这个问题是在对称的分子产生的,例如H2
我们知道一个H2的wavefunction是这些贡献的相乘
ΨH2 = Ψelectionic x Ψvibrational x Ψrotational x Ψnucler spin
而由於proton I=1/2 是个fermion
所以当两个H原子换位时,wavefunction要变号
所以ΨH2必须是antisymmetric
但是呢Ψelectionic跟Ψvibrational都是symmetric
所以使ΨH2成为antisymmetric的重责大任,就交给後面两项了
而Ψrotational在J=odd时是antisymmetric
J=even时是symmetric
所以这个moment,产生了两种H2
ortho-H
ΨH2 = Ψelectionic x Ψvibrational x Ψrotational x Ψnucler spin
(symmetric) (symmetric) (antisymmetric) (symmetric)
J=odd ↑↑
para-H
ΨH2 = Ψelectionic x Ψvibrational x Ψrotational x Ψnucler spin
(symmetric) (symmetric) (symmetric) (antisymmetric)
J=even ↑↓
而且呢
这两种H2的互相转换是非常慢的
所以在H2降到低温时
能量渐渐释放掉,转动能阶也回到最低能阶
这时候para-H回到J=0没问题
可是ortho-H要回到J=0是不允许的(J=odd)
可是念在它温度够低,就让它到J=1待命
然後渐渐转换成para-H,释放掉J=1~J=0之间的能量,才能达到更低温
如果有催化剂存在,可以让这个过程加快
所以这个release是指释放掉能量没错
我想他要在77K低温,是为了让这个量子现象更容易观察吧
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◆ From: 140.122.142.168
1F:推 sunev:相当精辟!! 12/01 13:25
2F:推 flowershirt:谢谢解答喔^^~ 虽然是在seminar之後看到 @@" 12/01 14:41