Physics
Molécules et lumière
Pourquoi le CO₂ absorbe l'infrarouge et pas le N₂ : des molécules masses-ressorts, de vrais modes normaux, et la résonance quand le photon s'accorde au mode.
Ce qui se passe
Chaque molécule ici est faite de masses sur ressorts, et ses vibrations sont de vrais modes normaux - une hessienne par différences finies diagonalisée sur place, calibrée sur les tables réelles : le CO₂ sonne à 667, 1333 et 2349 1/cm. Accordez le flux de photons sur une raie IR-active et la lumière disparaît dans ce mouvement précis, le mode buvant l'énergie. Accordez sur l'étirement symétrique du CO₂ - la bonne fréquence, mais le dipôle ne bouge jamais - et les photons passent sans être touchés. N₂ et O₂ ne portent aucune charge : rien en eux ne peut attraper l'infrarouge - exactement pourquoi les gaz majeurs de l'air ne sont pas des gaz à effet de serre tandis que ses traces mènent le climat.
Équations du module
Équations M ü = −K u → modes de vibration normaux ω_k absorbé uniquement si un mode modifie le moment dipolaire la vibration de flexion de CO₂ absorbe au nombre d'ondes 667 par cm, près du pic 288 K de la Terre; N₂, O₂: aucune
