分子振动和分子转到的区别

远红外区双原子吸收光谱是一组线，频率刻度分隔比较均匀。这是转动能级跃迁引起的，可以从转动吸收线的间隔计算转动惯量，从而计算原子间距。直线多原子分子在远红外区表现和双原子分子相同，分子只有单一转动惯量，单个分子内的多个核间距无法计算。
振动能级间隔比转动能级宽，对应振动能级跃迁谱线在红外区。

振动如同弹簧的拉伸释放，由于介质的摩擦力，振幅衰减至静止，能量并没有消失，而是引起弹簧周围环境温度稍微上升。而分子振荡一开始就可以继续下去。分子没有摩擦力而是通过和其他分子、电磁波相互作用发射和吸收能量。

能量经典均分 就是平动、转动、振动。线性分子转动有两个自由度，非线性分子转动有3个自由度。N个原子组成的分子有3N个自由度，平动总是3个自由度。 线性分子振动为3N-5个，非线性分子振动自由度为3N-6。

平动对应1/2kT，转动对应1/2kT，振动对应kT。 比如乙烷 3N=24，3个平动、3个转动、18个振动自由度。加起来那么乙烷分子平均能量就是21kT 。

乙烷分子是否就是21kT呢？转动与振动能量用光谱法测量，而分子平动能用分子束实验或精细光谱效应来测定。 还有一种最重要的方法就是测定气体热容。热容告诉了我们一物质当温度升高时储存能量的容量。 对于乙烷 C=21nR……。但实验事实上只有3.35。如此大的差距在于必须引入量子论用波函数计算，因为振动能只有在较高温度时才参与能量均分。

转动量子比平动量子大许多数量级但仍小于平均经典能量kT，室温足够高能量趋近于经典值，低温下有很大误差。振动量子能级几乎都是低量子数,量子效应突出，乙烷的巨大差别几乎全由振动能没做出贡献。
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一般温度不太低时转动能趋近与经典值（低温下有大误差），而振动能与经典值巨大误差，另外分子振动也非严格简谐振子。

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