Le problème de spectres infrarouges

 Le problème de spectres infrarouges ( et l'hypothèse quantique )

 Contexte et explication actuelle

 Le spectre de l'hydrogène et d'autres gaz , obtenu à la suite d' une décharge électrique dans les gaz raréfiés , ont été étudiés avant la progression de la théorie de la mécanique quantique . Etant donné que l'atome d' hydrogène a un seul électron orbital autour d'un noyau constitué d' un proton , il a un spectre particulièrement simple .

L'interprétation des spectres de l'hydrogène a été considéré comme l'un des premiers succès de la mécanique quantique ( MQ) .
Ce n'est pas le cas pour entrer dans le détail de la théorie initiale Bohr ou encore la théorie quantique de pointe liées à ce sujet.
Pour la présente discussion , il est important de rappeler l'existence d'une série observée expérimentalement des raies spectrales dans la région différente du spectre électromagnétique, et la conviction que la véritable mécanique quantique est capable de les expliquer de manière cohérente . 

Name	WavelengthRange	Series Expression
Lyman	Ultraviolet
Balmer	Near UV & Visible
Paschen	Infrared
Brackett	Infrared
Pfund	Infrared

Dans tous les théories quantiques , une canalisation d'hydrogène infrarouge est produite en tant que résultat d'un saut quantique d'électrons entre les deux états correspondant à un état excité et la masse. En mots plus simples et intuitives , un photon IR comme , par exemple, est produite à la suite de saut d'électrons entre deux orbites proches en cas de Bohr théorie (fig. 1) , ou dans le cas de deux d'énergie orbitale proche dans le cas de la théorie quantique moderne.

Figura 1. Un atome d'hydrogène excitation par un photon IR
Un photon IR n'est pas capable ( ne pas avoir assez d'énergie ) pour produire l'ionisation , ou pour déplacer l'ensemble atome d'hydrogène. Comme il est bien connu du proton est d'env. 2K fois plus lourd alors électrons ainsi, à partir d'une interprétation de bon sens , même les photons vont frapper le noyau, le mouvement d'un atome d'hydrogène est exclue dans la théorie quantique réelle.
Mais il semble que nos théoriciens ont des esprits courts et probablement dans leur imagination , les différents chapitres de la même théorie quantique existe différentes théories .
Si quelqu'un de lire l'interprétation de la mécanique quantique réelle du spectre IR molécule reste étonné lorsque les conséquences de l'action d'un photon infrarouge agissant sur une molécule.
Infrarouge ou infrarouge , la spectroscopie est un type de spectroscopie de vibration , où les vibrations moléculaires sont analysés . Pour bien comprendre la spectroscopie IR, vous devez d'abord comprendre les principes du mouvement harmonique simple de mécanicien classique.

Un oscillateur harmonique simple est constitué par deux sphères, ou des masses , reliées à un ressort . Une fois mis en mouvement , la sphère va osciller ou vibrer d'avant en arrière sur le ressort , à une certaine fréquence en fonction de la masse des sphères et la raideur du ressort . Une sphère avec une petite masse est plus léger et facile à déplacer d'un avec une grosse masse . Par conséquent , les petites masses oscillent à une fréquence plus élevée que les grandes masses. Un ressort très rigide , est difficile à déformer et revient rapidement à sa forme initiale lorsque la force de déformation est supprimée . D'autre part , un faible ressort se déforme facilement et prend beaucoup plus de temps pour revenir à sa forme . Par conséquent , un ressort plus raide va osciller à une fréquence supérieure à un faible. Une liaison chimique entre deux atomes peut être considéré comme un simple oscillateur harmonique . Le lien est le printemps, et les deux atomes ou groupes d'atomes , reliés par la liaison sont les masses. Chaque atome a une masse différente et simple, double et triple ont tous des rigidités différentes , et donc chaque combinaison d'atomes et d'obligations a sa propre fréquence harmonique caractéristique .
Selon l'hypothèse quantique réelle , il ya un mouvement oscillatoire de fond de tous les atomes dans une molécule lorsque cette molécule est à une température supérieure puis 0K . Si une molécule vibrante est exposée à la lumière infrarouge , il absorbe les fréquences de la lumière qui correspond exactement aux fréquences des différents oscillateurs harmoniques qui composent cette molécule. Lorsque cette lumière est absorbée , les petits oscillateurs dans la molécule continueront à vibrer à la même fréquence, mais depuis qu'ils ont absorbé l'énergie de la lumière , ils auront plus grande amplitude de vibration. Cela signifie que le " ressorts " s'étendra au-delà avant que la lumière était absorbée . La lumière restante qui n'a pas été absorbé par l'un des oscillateurs dans la molécule est transmise à travers l'échantillon .

 À la suite de photon IR agissant sur ​​une molécule les motions suivantes pour un atome ou un groupe d'atomes est possible :

• symétrique étirement

• antisymétrique étirement

• ciseaux

• bascule

 • remuement

 • torsion

 Pourquoi l'explication actuelle est absurde .....

 Il est nécessaire dans un premier temps d'évaluer les effets de l'énergie des photons infrarouges assez égale dans les cas jusqu'à présentés .

Dans le cas d' un atome d'hydrogène, le photon infrarouge ne ​​produit qu'une bascule de l'électron à partir d'une orbite ( ou orbital ) à une autre orbite ( ou orbital ) comme dans la fig . 1 . Le rayonnement IR n'est pas assez fort pour déplacer l'atome entier et en fait toutes les théories de la mécanique quantique admettre l'immobilité du noyau au cours de saut d'électrons. Si le photon infrarouge frappé directement le noyau d' un atome d'hydrogène , il n'y a pas suffisamment d'énergie d'avoir un effet macroscopique .
Mais ce qui s'est passé dans le cas de spectres IR molécule ?
Tout à fait les mêmes énergies infrarouges produisent un résultat inimaginable. Un atome entier ( électrons et noyaux ) , ou un des groupes entiers d' atomes d'exécuter différents types de mouvements à partir d'étirage à la torsion.
Il est possible d'accepter comme réel ce atome ou groupe d'atomes changement de position ?
Si nous gardons la proportion et de traduire les phénomènes du monde réel , il est semblable à dire qu'une mouche frapper une voiture et la voiture est forcé de quitter la route.
Si une corrélation entre les effets de photons infrarouges et X -ray est fait , d'autres problèmes apparaissent vexatoires recherche dans le cadre de la mécanique quantique .
Un photon de rayons X est capable de libérer des électrons à partir d'un matériau . Pourquoi X -ray n'est pas capable de libérer un noyau entier? Pourquoi une énergie photonique d'IR est capable de déplacer un atome mais n'est pas capable de libérer un électron à partir d'un matériau ?
Si un photon infrarouge est capable de déplacer un atome, il convient d'observer comment un rayon X ou gamma , avec une grande énergie , devrait expulser un noyau entier.
D'autre part , personne ne se demande comment est possible pour un atome ( avec ses couches d'électrons ) saut , en une seule étape " d'une position à une autre position ? Pour un simple électron, quand faire un saut entre deux couches il peut . . être admis , selon mécanique quantique , le mouvement en une seule étape ou Cuanta d'action pour un atome entier, il est tout à fait impossible d'avoir un processus en une seule étape jusqu'à ce jour, il n'y a pas de textes scientifiques qui traitent en détail ce sujet - quantique atomique saut - de sorte que les théoriciens quantiques peuvent utiliser leur imagination afin de combler ce vide .
En théorie proposée comme on l'a déjà souligné l' hypothèse quantique est exclue. Dans le même temps, il existe une corrélation entre l'énergie des photons incidents et les effets observés et les spectres besoin d'une nouvelle interprétation.