分子の固有振動数について

質問

分子にはそれぞれ違った固有振動数があると聞いたことがあります。
たとえば水分子はマイクロ波の周波数に固有振動数をもつため、電子レンジで水が温まんですよね?
では、具体的にそれは何Hzなのでしょうか?
さらに、その他いろいろな分子(原子同士の結合など)の固有振動数を知りたいのですが、そういうデータの参照先をご存知の方がいらっしゃいましたらお教えください。

回答No.2

jamf0421 · ベストアンサー

分子について振動といえば普通は赤外を吸収して結合が伸縮したり、変角したりすることを指します。水分子の基準振動はOHの対称伸縮（両サイドに伸びたり縮んだり）が3655cm^-1, OHの逆対象伸縮（一方が縮み、一方が伸びる）は3756 cm^-1,H-O-Hの結合角度の変角が1595 cm^-1です。液体の水ならそれぞれ3210, 3430, 1650 cm^-1です。
マイクロ波は赤外より波長が長く、寧ろ分子の回転の領域です。水分子は104.45°の二等辺三角系型でOがマイナス、Hがプラスに分極しており、電子レンジのように交番電場がかかったときに、分子はプラス側にOが行くように追随します。この時のいわば摩擦でものが温まります。

お礼

htms42様とあわせ、電子レンジで水が温まる仕組みが理解できました。分子そのものの振動は主に赤外線領域であることがわかりました。赤外線で物が温まるということは分子を振動させているからということなんですね。ありがとうございました。
電子レンジからは離れてもうひとつ質問なんですが、ある周波数の赤外線を当てることで、その周波数を吸収する物質だけを選択的に温める(熱伝導で隣接する他の物質に伝わっていくのはしかたないとして)ということは可能なんでしょうか?

回答No.3

jamf0421

>ある周波数の赤外線を当てることで、その周波数を吸収する物質だけを
>選択的に温める(熱伝導で隣接する他の物質に伝わっていくのはしかた
>ないとして)ということは可能なんでしょうか?

No2です。
特定波長の光源というとレーザーなどが考えられますね。この技術には詳しくありませんが、赤外線レーザーで特定のものの加熱をする技術はあるようです。
http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol09_04/p18.html

回答No.1

htms42

水の分子の固有振動といった場合は
Ｈ－Ｏ－Ｈの結合の長さが変わったり、角度が変わったりする振動の事を指します。
これ等の振動数は赤外線の領域にありますから振動数領域が異なります。
ｗｉｋｉによると
「液体の水の中で分子と分子をつないでいる結合をゆすっている」
と書かれています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%B8

お礼

O-H結合の振動に影響するのは赤外線なんですね。マイクロ波は水分子と水分子の結合に影響するということ、初めて知りました。どうもありがとうございました。