rotasjonsspektroskopi

Rotasjonsspektroskopi er en metode innen kjemi for å studere rotasjon og vibrasjon i molekyler.

Et molekyl i en gass roterer og vibrerer. Hvis molekylet er en elektrisk dipol, vil det absorbere elektromagnetisk stråling med visse, karakteristiske frekvenser. Med mikrobølger kan man studere overganger mellom energinivåer som skyldes rotasjon. Med infrarød stråling kan man studere overganger mellom energinivåer som skyldes vibrasjon og rotasjon.

Utstyret som trengs er forskjellig for de to formene for stråling. Ren rotasjon kan studeres med et mikrobølgespektrometer, og vibrasjon og rotasjon kan studeres med et IR-spektrometer.

Fra et mikrobølgespekter kan man bestemme molekylets treghetsmoment. Fra treghetsmomentet kan man beregne avstander og vinkler mellom atomene i et molekyl. Man kan maksimalt bestemme tre parametre fra ett treghetsmoment, men ved å undersøke samme molekyl, men satt sammen av forskjellige isotoper kan man få informasjon nok til å bestemme den detaljerte, geometriske struktur av ikke for store molekyler.

Et IR-spekter brukes vanligvis som et analytisk hjelpemiddel da et IR-spekter er enkelt å oppta og kan fungere som et «fingeravtrykk» for en kjemisk forbindelse. Men spektret kan også gi informasjon om hvor sterkt atomene i et molekyl er bundet til hverandre.

I astrokjemi brukes mottatte mikrobølger på jorden til å påvise molekyler i verdensrommet da mikrobølgefrekvensene kan måles meget nøyaktig slik at tolkningen er entydig.