気体分子の近赤外光吸収強度の温度依存に関して

質問

近赤外光を気体分子に入射すると、吸光反応が起こり、その時の吸収強度（吸収断面積）は温度に依存性があるということらしいのですが、その辺の理論を詳しく教えていただきたくて投稿しました。分子の振動・回転準位の遷移によって近赤外吸収が起こるらしいのですが、その分布が温度によって変わるということなのでしょか？　教えてください　お願いします。

回答No.1

noname#21220

温度に依存するのは、気体分子のエネルギー分布です。ボルツマン分布：e^-βE＝e^[-E/kT]

つまり、エネルギーが高い分子は少なくなっていくという分布です。回転のエネルギー準位の間隔は、並進運動よりも大きいです。振動は、回転よりもさらに大きいです。だからある程度のエネルギーのある分子でないと、光の吸収により遷移が起こりうる準位に
エネルギーが達してないから、つまり低い準位にとどまっているから、光が照射されても吸収は起こらないでしょう。
光によって遷移が起こる適当な準位に、エネルギーが達している分子の割合が、ボルツマン分布e^-βEで与えられると思います。

お礼

ありがとうございました。