värähtelyenergiaa

Värähtelyenergia viittaa energiaan, joka liittyy atomin tai molekyylin värähtelyliikkeeseen. Atomin tai molekyylin ytimet eivät ole täysin paikallaan, vaan ne värähtelevät jatkuvasti tasapainoasemansa ympärillä. Tämä värähtelyliike on kvantittunutta, mikä tarkoittaa, että molekyyli voi esiintyä vain tietyillä energiatasoilla. Värähtelyenergia on yksi molekyylin kokonaisenergian osista, johon kuuluvat myös elektroninen energia, translaatioenergia ja rotaatioenergia.

Värähtelyenergian suuruus riippuu sidoksen voimakkuudesta ja atomien massasta. Tiukemmin sidotut atomit ja kevyemmät atomit värähtelevät suuremmalla taajuudella ja niillä on siten suurempi värähtelyenergia. Värähtelyliike voi muuttua sähkömagneettisen säteilyn, kuten infrapunasäteilyn, absorboitumisen tai emission kautta. Tämä ilmiö on perusta infrapunaspektroskopialle, jota käytetään yhdisteiden tunnistamiseen ja rakenteen selvittämiseen.

Molekyylin värähtelytilojen energian erot ovat tyypillisesti pienempiä kuin elektronisten tilojen energian erot, mutta suurempia kuin rotaatiotilojen erot. Huoneenlämmössä useimmat molekyylit ovat alimmalla värähtelyenergiatasolla, mutta korkeammat tasot voivat olla myös merkittävästi miehitettyjä. Värähtelyenergia on tärkeä käsite useilla fysiikan ja kemian aloilla, kuten spektroskopiassa, termodynamiikassa ja materiaalitieteissä. Se vaikuttaa myös kemiallisiin reaktioihin, koska värähtely voi auttaa ylittämään reaktion aktivaatiotason.