Sự khác biệt cơ bản giữa cộng hưởng fermi và âm bội trong phổ IR là cộng hưởng fermi là sự chuyển dịch năng lượng và cường độ của các dải hấp thụ trong phổ IR hoặc phổ Raman, trong khi âm bội trong phổ IR là các dải phổ xảy ra trong phổ dao động khi phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích thứ hai.
Phổ hồng ngoại hay phổ hồng ngoại là kết quả của phương pháp quang phổ IR, trong đó bức xạ IR được sử dụng để phân tích mẫu. Tại đây, chúng ta có thể quan sát sự tương tác giữa vật chất và bức xạ IR. Chúng ta có thể nhận được phổ IR từ quang phổ hấp thụ. Quang phổ IR được sử dụng để xác định và phân tích các chất hóa học trong một mẫu nhất định. Mẫu này có thể là chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Máy quang phổ hồng ngoại là công cụ chúng tôi sử dụng cho quá trình này. Phổ IR là một đồ thị và nó có độ hấp thụ ánh sáng của mẫu theo trục y và bước sóng hoặc tần số của ánh sáng IR theo trục x. Đơn vị tần số chúng tôi sử dụng ở đây là xentimét nghịch đảo (trên centimet hoặc cm-1). Nếu chúng ta sử dụng bước sóng thay vì tần số, thì đơn vị đo là micromet.
Cộng hưởng Fermi là gì?
Cộng hưởng Fermi là sự chuyển dịch năng lượng và cường độ của các dải hấp phụ trong phổ IR hoặc phổ Raman. Trạng thái cộng hưởng này được tạo ra như một hệ quả của sự trộn lẫn hàm sóng cơ lượng tử. Khái niệm này được đưa ra bởi nhà vật lý người Ý Enrico Fermi, sau đó sự cộng hưởng này được đặt tên.
Nếu xảy ra cộng hưởng fermi, có hai điều kiện phải được thỏa mãn: (1) sự biến đổi của hai phương thức dao động của phân tử theo cùng một biểu diễn bất khả quy trong nhóm điểm phân tử (nghĩa là tính đối xứng của hai dao động phải giống nhau) (2) các quá trình chuyển đổi có năng lượng giống nhau một cách tình cờ.
Hình 1: Hình thức Lý tưởng của Chế độ Bình thường và Chế độ Quá mức Trước và Sau khi Xuất hiện Cộng hưởng Fermi
Thông thường, nếu kích thích cơ bản và âm bội gần như trùng khớp với cộng hưởng Fermi về năng lượng, thì cộng hưởng Fermi xảy ra giữa kích thích cơ bản và âm bội. Hơn nữa, có hai tác động chính đối với quang phổ dẫn do cộng hưởng Fermi:
- Chuyển chế độ năng lượng cao sang năng lượng cao hơn và chuyển chế độ năng lượng thấp sang năng lượng thấp hơn
- Tăng cường độ của chế độ yếu hơn trong khi dải mạnh hơn có xu hướng giảm cường độ
Overtones trong IR Spectra là gì?
Overtone trong phổ IR là dải phổ tồn tại trong phổ dao động của phân tử khi phân tử này chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích thứ hai. Nói cách khác, sự chuyển đổi của phân tử xảy ra từ v=0 đến v=2 trong đó v là số lượng tử dao động. Chúng ta có thể thu được v từ việc giải phương trình Schrodinger cho phân tử cụ thể đó.
Hình 02: Phương trình Schrodinger
Nói chung, khi nghiên cứu quang phổ dao động của các phân tử, dao động liên kết hóa học có xu hướng gần đúng như dao động điều hòa đơn giản. Do đó, chúng ta cần một thế năng bậc hai được sử dụng trong phương trình Schrodinger để giải các giá trị riêng của năng lượng dao động. Thông thường, các trạng thái năng lượng này được lượng tử hóa, và chúng chỉ có các giá trị riêng biệt về năng lượng. Nếu chúng ta truyền bức xạ điện từ qua mẫu, các phân tử có xu hướng hấp thụ năng lượng từ EMR và thay đổi trạng thái năng lượng dao động của phân tử.
Sự khác biệt giữa Cộng hưởng Fermi và Âm quá trong IR Spectra là gì?
Sự khác biệt chính giữa cộng hưởng Fermi và âm bội trong phổ IR là cộng hưởng Fermi là sự chuyển dịch năng lượng và cường độ của các dải hấp thụ trong phổ IR hoặc phổ Raman, trong khi âm bội trong phổ IR là các dải phổ xảy ra trong phổ dao động khi phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích thứ hai.
Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa cộng hưởng Fermi và âm bội trong phổ IR.
Tóm tắt - Cộng hưởng Fermi vs Overtones trong IR Spectra
Sự khác biệt chính giữa cộng hưởng Fermi và âm bội trong phổ IR là cộng hưởng fermi là sự chuyển dịch năng lượng và cường độ của các dải hấp thụ trong phổ IR hoặc phổ Raman, trong khi âm bội trong phổ IR là các dải phổ xảy ra trong phổ dao động khi phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích thứ hai.
