Physics
Moléculas y luz
Por qué el CO₂ absorbe infrarrojo y el N₂ no: moléculas como masas y muelles, modos normales de verdad, y resonancia cuando el fotón coincide con el modo.
Qué ocurre
Cada molécula aquí es masas sobre muelles, y sus vibraciones son modos normales de verdad - un hessiano por diferencias finitas diagonalizado en el acto, calibrado a las tablas reales: el CO₂ suena a 667, 1333 y 2349 1/cm. Sintonice el flujo de fotones a una línea IR-activa y la luz desaparece en ese mismo movimiento, el modo bebiendo energía. Sintonice al estiramiento simétrico del CO₂ - la frecuencia correcta, pero el dipolo nunca se mueve - y los fotones pasan intactos. N₂ y O₂ no llevan carga alguna: nada en ellos puede atrapar el infrarrojo - exactamente por qué los gases mayoritarios del aire no son de efecto invernadero mientras sus trazas gobiernan el clima.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones M ü = −K u → modos de vibración normales ω_k absorbido sólo si un modo cambia el momento dipolar la vibración de flexión de CO₂ absorbe en el número de onda 667 por cm, cerca del pico 288 K de la Tierra; N₂, O₂: ninguno
