Infrared Spektrometri 4 – İki Atomlu Bir Molekülde Gerilme Titreşiminin Mekanik Modeli

Atomik gerilme titreşiminin özellikleri, bir yayın iki ucuna bağlanmış iki kütleden oluşan mekanik bir modelle ifade edilebilir. Yayın iki ucundaki kütlelerden birinin yayın ekseni yönünde çekilip bırakılması basit harmonik hareket denen olaya neden olur.

Sabit bir yere bağlı bir yayın ucuna asılı tek bir kütlenin titreşimini göz önüne alalım (Şekil.3a). Yayın ucundaki kütle yayın ekseni yönünde çekilerek denge halinden y kadar uzaklaştırılırsa, yayı ilk haline getirmek için gerekli kuvvet F, y ile orantılı olur (Hook yasası):

F=-ky (1)

Burada k kuvvet sabiti olup yayın gerilebilirliğine bağlıdır. Negatif işaret. F’nin yayı ilk haline getiren kuvvet olduğunu ifade eder. Bu, kuvvetin yönünün çekilme yönünün tersi olması demektir. Bunun için, kuvvet kütleyi eski yerine getirmeye meyleder.

Şekil.3. Potansiyel enerji diyagramları. Eğri 1, harmonik ossilatör. Eğri 2, harmonik olmayan ossilatör.