Espectros de Rotación y Microondas

Espectros de Rotación

• Se define la introducción a la mecánica clásica de la rotación molecular, clasificando las moléculas, incluyendo moléculas diatómicas y lineales.
• Se analiza la población de los niveles y las intensidades de las transiciones.
• Se describe los espectros de trompos simétricos y asimétricos
• Se explica la distorsión centrífuga.
• Se detalla la determinación de la estructura molecular.
• Se detallan las técnicas experimentales.

Espectros de Microondas: Absorción

• Se explican las presiones bajas y la pequeña diferencia de población entre los niveles.
• Se describe la intensidad de las transiciones.
• Se describe las técnicas de modulación y detección.

Región de Microondas

• La región de microondas se subdivide en regiones centimétricas, milimétricas, y submilimétricas.
• Se ilustran estas regiones con un esquema.
• Se incluye gráfico de un espectro de microondas

Espectros de Microondas FTMW

• Se describe la anchura de una línea muy pequeña.
• Se detallan las técnicas de excitación pulsada,
• Se detalla el alto poder de resolución.
• Se indica la precisión de las frecuencias.

Información Experimental

• Se indican las constantes de rotación.
• Se describe la distorsión centrífuga.
• Se indican las técnicas de conformación, simetría y estructura molecular.
• Se describe campo de fuerzas.
• Se describe el efecto Stark.
• Se detalla el cuadrupolo nuclear.
• Se incluye la distribución electrónica y los ángulos.

Información Experimental (Estados Excitados)

• Se listan detalles sobre energías de vibración.
• Se detallan los acoplamientos (Coriolis, Fermi)
• Se describe el efecto túnel.
• Describe parámetros de interacción rotacional- vibracional.
• Se define la función de energía potencial.
• Se explica la dinámica intramolecular.

Aplicaciones / Sistemas Moleculares

• Se indica la aplicabilidad de las moléculas estables, inestables y no volátiles.
• Describe el uso de Gas, Vapor (P<25 mTorr) y Población de Equilibrio.
• Describe Absorción y Excitación Pulsada.
• Describe el Dominio de Frecuencia y Dominio del Tiempo.
• Se indica el uso de Gas, Vapor (P<25 mTorr), equilibrio térmico, absorción y excitación pulsada, dominio de frecuencia y dominio del tiempo.
• Describe métodos para sistemas inestables y moléculas inestables.
• Indica moléculas estables, sistemas inestables y moléculas no volátiles.
• Indica el uso de gas, vapor(p<25mTorr), equilibrio térmico, absorción y polarización.
• Describe las diferentes técnicas y configuraciones.
• Se describen las diferentes configuraciones.

Aproximación de Born-Oppenheimer

• Se define la separación de movimientos electrónicos y nucleares.
• Se describen movimientos electrónicos y nucleares.

Energía Cinética Nuclear

• Describe sistemas de coordenadas.
• Define los sistemas de coordenadas.
• Se muestra un esquema de los sistemas de coordenadas cartesiana
• Define vectores de posición, centro de masa, núcleos.
• Define ángulos de Euler y cosenos directores.

Momentos y Ejes Principales de Inercia

• Se describen las coordenadas cartesianas de los átomos.
• Se indica el cálculo de las coordenadas del centro de masa.
• Se indica el método para el traslado del origen del sistema al centro de masa.
• Se indica el cálculo de los momentos y los productos de inercia.

Elipsoide de Inercia

• Se explica la ecuación que define un elipsoide en el espacio de velocidades angulares.
• Se indica cómo se centra el elipsoide en el centro de masa con los semiejes correspondientes.
• Se describe la representación tridimensional de los ejes de inercia.
• Se indica la ubicación de los ejes de inercia con la distancia igual a 1/ raíz cuadrada del momento de inercia.
• Se describe la representación tridimensional del elipsoide de inercia.
• La distancia entre el origen y los puntos de la superficie es igual a 1/raiz cuadrada del momento de inercia.

Tipos de Rotores

• Clasifica moléculas lineales, simétricas prolate y simétricas oblate, y de esfera.
• Clasifica diferentes tipos de rotrores.

Espectros de Rotación (resumen)

• Resumen de la mecánica clásica de la rotación molecular.
• Clasificación de diferentes tipos de moléculas.
• Espectros de moléculas diatómicas y lineales.
• Población de niveles e intensidad de las transiciones.
• Espectro de rotores simétricos (prolate y oblate).
• Espectro de trompos asimétricos.
• Distorsión centrífuga.
• Determinación de la estructura molecular.
• Técnicas experimentales.

Hamiltoniano del Rotor Rígido

• Se muestra el Hamiltoniano clásico de rotación.
• Se describe la definición de los momentos de inercia.
• Se define los productos de inercia.

Moléculas Lineales

• Modelo del rotor rígido.
• Relaciones de conmutación.
• Cada nivel de rotación definido por números cuánticos J y M.
• Constante de rotación B.Energía de rotación sólo depende de J.
• Reglas de selección: ΔJ = ±1, ΔMJ = 0, ±1
• Predicción del espectro.

Espectro de Rotación del CO

• Las predicciones del modelo de rotor rígido se cumplen de forma aproximada.
• Se muestra un gráfico de espectro de rotación.

Población de Niveles

• Ley de distribución de Boltzmann.
• Degeneración.

Trompos Simétricos

• Modelo del rotor rígido.
• Relaciones de conmutación.
• Niveles de energía.
• Constantes de rotación A, B, C.

Trompos Asimétricos

• Reglas de selección.
• Niveles de energía (complicado).
• Factorizar por simetría.

Aplicaciones Espectroscópicas

• Espectroscopia de transformadas de Fourier.
• Espectrómetro de microondas con transformadas de Fourier.
• Dominio de tiempo (pulsos).
• Técnicas de excitación por pulsos para el dominio del tiempo.
• Interacción con campos fuertes.
• Determinación de la estructura molecular: espectros de rotación.
• Estructura de equilibrio y estructura efectiva.
• Métodos para determinar la estructura molecular: método de Kraitchman.

Espectrómetro de Microondas con Modulación de Stark

• Fuentes.
• Celdas.
• Modulación.
• Detector.

Espectrómetro de Milimétricas y Submilimétricas

• Espectrómetros MB-FTMW.
• Características del MB-FTMW
• Aplicaciones del MB-FTMW.
• Componentes, configuración y operación del MB-FTMW.

Sistemas Moleculares Interés Biológico

• Espectrómetro MB-FTMW+Ablación Láser.
• Usos en sólidos y biomoléculas.
• Ablación láser.
• Aminoácidos: altos puntos de fusión y bajas presiones de vapor.

Este cuestionario explora los conceptos fundamentales de la mecánica clásica de rotación molecular y los espectros de microondas. Se abordan desde la clasificación de moléculas hasta las técnicas experimentales utilizadas en la detección. Además, se analiza la distorsión centrífuga y las diferentes regiones de microondas.