Physics
Молекулы и свет
Почему CO₂ поглощает инфракрасный свет, а N₂ - нет: молекулы как массы и пружины, честные нормальные моды и резонанс, когда фотон совпадает с модой.
Что происходит
Каждая молекула здесь - массы на пружинах, и её колебания - честные нормальные моды: гессиан конечными разностями, диагонализованный на месте и откалиброванный по настоящим таблицам - CO₂ звенит на 667, 1333 и 2349 1/см. Настройте поток фотонов на ИК-активную линию - и свет исчезает именно в этом движении, мода пьёт энергию и молекула вспыхивает. Настройте на симметричное растяжение CO₂ - частота та, но диполь не шевелится - и фотоны пролетают нетронутыми. А N₂ и O₂ вовсе не несут зарядов: ничто в них не может поймать инфракрасный свет - ровно поэтому главные газы воздуха не парниковые, а его следовые примеси правят климатом.
Уравнения модуля
Уравнения M ü = −K u → нормальные моды ω_k поглощается только в том случае, если мода меняет дипольный момент Изгибная мода CO₂: 667 на cm, рядом с максимумом излучения Земли при 288 K; для N₂ и O₂ такой полосы нет
