Rotasjonsenerginivåene

Rotasjonsenerginivåene refererer til de diskrete energiene et molekyl kan ha knyttet til sin rotasjon. I kvantemekanikken kan et molekyls rotasjon ikke ha en vilkårlig energi, men er begrenset til spesifikke, kvantiserte nivåer. Disse nivåene bestemmes av molekylets treghetsmoment og den roterende kvantetallet, J. Jo mindre treghetsmoment et molekyl har, desto større er energiforskjellen mellom de påfølgende rotasjonsenerginivåene.

Overganger mellom disse energinivåene kan skje ved absorpsjon eller emisjon av fotoner, vanligvis i det mikrobølge- eller infrarøde området av det elektromagnetiske spekteret. Rotasjonspektroskopi er en teknikk som studerer disse overgangene for å gi informasjon om molekylers struktur, som for eksempel lengden på kjemiske bindinger og vinklene mellom dem.

For en enkel diatomisk molekyl, kan avstanden mellom påfølgende rotasjonsenerginivåer tilnærmes som proporsjonal med (J+1), hvor J er det nedre kvantetallet. Disse energinivåene er fundamentale for å forstå molekylær dynamikk og spektroskopiske egenskaper. Den kvantiserte naturen til rotasjonsenergi er en direkte konsekvens av prinsippene i kvantemekanikken anvendt på rotasjonsbevegelse.