Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 12
(a) Mostre proveniente que o de uma mistura de duas moléculas diatômicas isotópicas é dado
por \Delta v/v = - \Delta \mu/\mu, onde \mu é a massa reduzida da molécula, (b) Qual o valor dessa razão mistura de HC135 e HCI37?
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de física quântica?!
Passo 2
a) A energia da transição entre o nível rotacional e nível é:
Aqui, é a inércia molecular rotacional, que é o produto do equilíbrio de separação da molécula e a massa reduzida .
Para moléculas isotópicas diatómicas, não vai ser diferentes entre isótopos, e somente a massa reduzida da configuração vai ser diferente. A transição de energia corresponde a radiação da frequência espectral :
Equacionando essas duas expressões para a energia de transição para achar a frequência espectral como uma função da massa reduzida:
Passo 3
Rearranjando a expressão para
Passo 4
Achando a mudança na frequência espectral com respeito a mudança na massa reduzida fazendo a derivada dessa expressão com respeito a
Passo 5
Rearranjando os termos para achar a mudança relativa na frequência espectral:
Passo 6
b) A razão da mudança frequência relativa de uma linha espectral para a mistura de dois isótopos e podem ser de determinadas como:
Calculando a massa reduzida de usando os pesos atômicos de e
Calculando a massa reduzida de usando os pesos atômicos de e
Calculando a mudança na frequência relativa em termos da mudança relativa na massa reduzida de :
Resposta
b)