ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเปกโทรสโกปีแบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนคือสเปกโตรสโคปีแบบหมุนใช้เพื่อวัดพลังงานของการเปลี่ยนภาพที่เกิดขึ้นระหว่างสถานะการหมุนเชิงปริมาณของโมเลกุลในเฟสของแก๊ส ในขณะที่สเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือนใช้ในการวัดปฏิกิริยาของ รังสีอินฟราเรดกับสสารผ่านการดูดกลืน การปล่อย หรือการสะท้อน
สเปกโทรสโกปีเป็นสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบและการวัดสเปกตรัมที่เกิดขึ้นเมื่อสสารมีปฏิสัมพันธ์หรือปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ การเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ในโมเลกุลเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนในโมเลกุลตื่นเต้นจากระดับพลังงานหนึ่งไปอีกระดับหนึ่งอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะย้ายจากระดับพลังงานต่ำไปเป็นระดับพลังงานสูง การเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงนี้จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโมเลกุลและช่วยในการกำหนดคุณสมบัติของโมเลกุล เช่น สี ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความถี่ของรังสีที่ใช้ในกระบวนการเปลี่ยนภาพสามารถกำหนดได้จากความสัมพันธ์ของพลังค์
สเปกโตรสโกปีแบบหมุนคืออะไร
สเปกโตรสโกปีแบบหมุนคือการวัดพลังงานของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างสถานะการหมุนเชิงปริมาณของโมเลกุลในเฟสของแก๊ส บางครั้ง วิธีนี้เรียกว่าสเปกโตรสโคปีหมุนบริสุทธิ์ เนื่องจากช่วยแยกแยะความแตกต่างระหว่างสเปคโทรสแบบหมุนและสเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือน สเปกโทรสโกปีหมุนถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแบบหมุน
รูปที่ 01: สเปกตรัมหมุน
การเปลี่ยนแปลงแบบหมุนของโมเลกุลหมายถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของโมเมนตัมเชิงมุมของโมเลกุลนั้น คำจำกัดความนี้ให้โดยขึ้นอยู่กับทฤษฎีของฟิสิกส์ควอนตัม ซึ่งระบุว่าโมเมนตัมเชิงมุมของโมเลกุลเป็นคุณสมบัติเชิงปริมาณ และสามารถเท่ากับค่าที่ไม่ต่อเนื่องบางค่าที่สอดคล้องกับสถานะพลังงานหมุนเวียนที่ต่างกันเท่านั้น การเปลี่ยนผ่านของการหมุนหมายถึงการสูญเสียหรือการเพิ่มของโมเมนตัมเชิงมุม ซึ่งทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ไปยังสถานะพลังงานหมุนเวียนที่สูงขึ้นหรือต่ำลง
เครื่องสเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือนคืออะไร
Vibrational spectroscopy คือการวัดปฏิสัมพันธ์ของรังสีอินฟราเรดกับสสารผ่านการดูดกลืน การปล่อย หรือการสะท้อนกลับ เทคนิคทางสเปกโตรสโกปีนี้มีประโยชน์ในการศึกษาและระบุสารเคมีหรือหมู่ฟังก์ชันในสารประกอบของแข็ง ก๊าซ หรือของเหลวสเปกโตรสโกปีแบบสั่นสะเทือนถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนผ่านแบบสั่นสะเทือน
รูปที่ 02: สเปกตรัมสั่นสะเทือน
การเปลี่ยนแปลงการสั่นของโมเลกุลหมายถึงการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจากระดับพลังงานการสั่นสะเทือนหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่ง เราสามารถตั้งชื่อมันว่าการเปลี่ยนแปลงแบบไวโบรนิก การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างระดับการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันของสถานะอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ในการประเมินการเปลี่ยนแปลงการสั่นของโมเลกุลหนึ่งๆ เราควรทราบการพึ่งพาส่วนประกอบคงที่ของโมเลกุลของโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าบนการเปลี่ยนรูปของโมเลกุล โดยทั่วไป Raman spectroscopy จะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนผ่านแบบสั่น
สเปกโตรสโกปีแบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนต่างกันอย่างไร
สเปกโทรสโกปีแบบหมุนและสเปกโทรสโกปีแบบสั่นสะเทือนถูกควบคุมโดยทรานซิชันอิเล็กตรอนความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเปกโตรสโคปีแบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนคือสเปกโตรสโคปีแบบหมุนมีประโยชน์ในการวัดพลังงานของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างสถานะการหมุนเชิงปริมาณของโมเลกุลในเฟสของก๊าซ ในขณะที่สเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือนมีประโยชน์ในการวัดปฏิสัมพันธ์ของรังสีอินฟราเรดกับสสารผ่าน การดูดซึม การปล่อย หรือการสะท้อน
ด้านล่างคือรายการความแตกต่างระหว่างสเปกโทรสโกปีแบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนในรูปแบบตาราง
สรุป – การหมุนเทียบกับสเปกโตรสโกปีแบบสั่นสะเทือน
สเปกโทรสโกปีแบบหมุนและสเปกโทรสโกปีแบบสั่นสะเทือนถูกควบคุมโดยทรานซิชันอิเล็กตรอน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเปกโตรสโคปีแบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนคือสเปกโตรสโคปีแบบหมุนมีประโยชน์ในการวัดพลังงานของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างสถานะการหมุนเชิงปริมาณของโมเลกุลในเฟสของก๊าซ ในขณะที่สเปกโตรสโคปีแบบสั่นสะเทือนมีประโยชน์ในการวัดปฏิสัมพันธ์ของรังสีอินฟราเรดกับสสารผ่าน การดูดซึม การปล่อย หรือการสะท้อน