Spektral analiz

E0→E1→E2(2E1)→E3(3E1)→E4(4E1)
Aylanish darajalari orasidagi energiya farqi juda kichkina bo‘ladi, shuning uchun hatto xona haroratida ham molekulalar bir-biri bilan to‘qnashganidagi kinetik energiya ularning aylanish darajalarini qo‘zg‘atishga kifoya qiladi. Shunday qilib, oddiy haroratda ko‘pchilik molekulalar turlicha tezlikda aylanma harakat qiladi. Molekulaning pastroq aylanish darajalarga o‘z-o‘zidan o‘tishi va fotonlar ajratishi kamdan kam sodir bo‘ladi va nurlanish spektrlarini olishning imkoniyati bo‘lmaydi. Molekulalarning aylanish tezligi, odatda, ular to‘qnashganidagina o‘zgaradi. Ammo molekula foton yutib, yuqoriroq aylanish darajasiga o‘tishi mumkin. Buning uchun foton energiyasi ikki aylanish darajalari energiyalarining farqiga teng bo‘lishi lozim.
Aylanish spektrlarini gaz holatdagi moddalarda kuzatish mumkin. Suyuq va qattiq jismlarda molekulalararo bog‘lanish mavjudligi tufayli molekulalar mutlaqo aylanmaydi yoki aylanishi juda kamaygan bo‘ladi. Aylanish darajalari bir-biridan katta farq qilib, aniq spektr olishning iloji bo‘lmaydi.
Tekshiriluvchi modda molekulasini parchalamay gazsimon holatga o‘tkazish va spektrning uzoq infraqizil sohasida ishlash qiyinligi aylanma spektrlardan foydalanishni juda cheklab qo‘yadi. Keyingi vaqtlarda mikroto‘lqinlar sohasida aylanma spektrlarni radiotexnik usullar bilan olish imkoniyati (radiospektroskopiya) paydo bo‘lganligi munosabati bilan ulardan foydalanish birmuncha kengaydi.
Aylanish spektrlari.
Qo‘zg‘atilmagan molekulada barcha atomlar bir-biriga nisbatan ma’lum holatni egallab turadi va bu holat sistemaning eng kichik potensial energiyasiga mos keladi. Ikki atomli molekulada oddiy holatda energiya eng kam bo‘ladi. Agar molekulaga uning kimyoviy bog‘lanish energiyasi Ekim dan kamroq qo‘shimcha energiya berilsa, uning atomlari muvozanat holati atrofida tebranadi. Bunda molekulaga qancha ko‘p qo‘shimcha energiya berilgan bo‘lsa, tebranish amplitudasi shuncha katta bo‘ladi.
Shuni ta’kidlash kerakki, barcha molekulalar ham tebranish infraqizil spektrlariga ega bo‘lavermaydi. Tebranganida dipol momentlari o‘zgaradigan molekulalardagina bunday spektrlar bo‘ladi. Masalan, IQ spektrlari HCl, HBr kabi molekulalar hosil qiladi. Ammo bir xil atomlardan tashkil topgan H2, O2 singari molekulalarda tebranishning IQ spektrlari hosil bo‘lmaydi.
Ikki atomli molekulalarda tebranish yoki tebranish-aylanish spektrlarining nisbatan sodda bo‘lishiga sabab shuki, ular faqat yadrolarni biriktiruvchi chiziq bo‘ylab tebranadi. Bunday molekulalarda tebranishning faqat bir turi – valentli tebranish bo‘lishi mumkin, bunda kovalent bog‘lanishli atomlar orasidagi masofa o‘zgaradi.
Ko‘p atomli molekulada atomlarning hammasi tebranadi. N ta atomlardan tashkil topgan chiziqsiz molekulada tebranish erkinlik darajalarining soni 3N – 6 ga teng bo‘ladi, chiziqlisida esa 3N – 5 ga teng, chunki ularda bitta tebranish erkinlik darajasi yetishmaydi.
Tebranishlar, odatda, valentli tebranish hamda valentsiz tebranishga, ya’ni deformatsion tebranishga ajratiladi. Murakkab molekulalarda atomlarning faqat kichik guruhdari ishtirokidagi tebranishlarni ham ko‘rsatish mumkin.