Estoy leyendo 'Fundamentos de espectroscopia molecular' de Banwell-McCash y en diferentes secciones, uno se encuentra con estas reglas de selección para las transiciones permitidas, pero el libro no deriva ni proporciona explicaciones adecuadas para algunas de ellas.
Por ejemplo, en la espectroscopia infrarroja, la molécula diatómica vibrante, descrita por un oscilador armónico simple, permite transiciones con la regla de selección Δn=±1, mientras que cuando se describe mediante un oscilador anarmónico, la regla de selección se da como Δn=±1, ±2,±3,.... Esto solo se indica sin ninguna explicación adecuada de por qué este modelo permite los saltos más grandes pero el armónico no.
Además, en caso de dispersión raman en moléculas lineales, la regla de selección para las transiciones permitidas es ΔJ=±2, también indicada sin explicación. ¿Alguien puede explicar esto o alguien puede sugerir una fuente/libro donde se explican o derivan en detalle estas reglas de selección?
La forma en que la luz interactúa con los átomos puede modelarse mediante la respuesta de la nube de electrones al campo de luz EM. La respuesta para la luz de baja intensidad es predominantemente dipolar. El operador dipolo es impar bajo paridad.
Dado que estamos cerca del equilibrio asumiendo un potencial armónico para el átomo, los estados tienen una paridad bien definida. Se sabe que los estados incluso los estados tienen incluso paridad e impar tener paridad impar .
Supongamos que nuestro estado inicial tiene paridad par. Entonces la absorción de luz tiene que llevarla a un estado con paridad impar como . Y el estado impar más cercano es el que está arriba o abajo del estado inicial. Y es fácil ver que este es el caso si nuestro estado inicial también es impar, porque , lo lleva a un estado uniforme.
Y así, si comenzamos en algún estado , entonces debido a la absorción de luz podemos ir a cualquier estado dónde pero dado que la intensidad es baja, significa que lo más probable es que el átomo absorba solo un fotón y esto significa que, debido a la conservación de la energía, el estado solo puede ir a
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