看到cenwanglai版的帖子都很有技术含量,所以学习一下
cenwanglai 的帖子的一些例子链接:
cuturl('http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3894349')
cuturl('http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3858499')
这里想讨论振动模式与红外光谱、拉曼光谱的原理与计算问题。首先是背景知识的简介,后面是需要大家一起讨论的问题。版上有帖子讨论这个问题,链接如下:
cuturl('http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3827849&fpage=1')
cuturl('http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3680254&fpage=1')
对于分子的振动,我们可以计算出各个振动模式,下面的讨论用上述链接的帖子中所示的H2O,CO2的例子进行讨论。
1.振动模式的个数:
对于线性分子的振动模式与原子个数的关系是3n-5,对于线性分子的振动模式与原子个数的关系是3n-6,所以H2O有3x3-6=3个振动模式,分别是对称伸缩振动、反对称伸缩振动、弯曲振动; CO2有3x3-5=4个振动模式,分别是对称伸缩、反对称伸缩、两个简并的弯曲振动。
2.振动模式与红外光谱IR的关系
分子的振动基态与振动激发态之间的跃迁中,当偶极矩发生变化时,该振动表现出红外活性。对应于每个红外活性的振动模式,都有一定的强度,该强度正比于该振动模式的偶极矩的变化,即:偶极矩变化越大,红外吸收就越强;如果,偶极矩不变化,就不表现红外活性。例如H2O分子的三个振动模式都有偶极矩的变化,则分别在 1595, 3657,3756波数有三个红外吸收峰的存在;而对于CO2,由于其对称伸缩振动没有偶极矩的变化,所以只有反对称伸缩振动和弯曲振动表现出红外活性。
3.振动模式与拉曼光谱的关系
Raman光谱是研究的被样品散射的光,在垂直于入射光的方向上,观测散射光的强度随着波长的变化关系、入射光频率之差,就可以了解分子的振动、转动的能级情况。对于具有极化率各向异性的分子,在外场的作用下表现出Raman活性。现在的问题是:
1.依据我们的静态计算,比如vasp的计算结果,如何计算每个红外活性的强度?
2.依据我们的静态计算,比如vasp的计算结果,如何计算每个Raman活性的强度?
3.红外光谱和拉曼光谱的关系是怎样的?我的理解是:一个振动模式如果不是红外活性的,那么一定是Raman活性的。这种理解是否正确?