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Universität zu Köln
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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Fachgruppe Physik

I. Physikalisches Institut

Versuch 1.6 ­– Rotationsspektroskopie an Kohlenmonoxid

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Ausschnitt aus dem Absorptionsspektrum von Aceton-2-¹³C bei 348 GHz.

Wie beobachtet man die Rotation von Gasmolekülen? Man kann z.B. ausnutzen, dass die Rotation eines Moleküls durch Licht beeinflusst werden kann. Verwendet man monochromatisches Licht, so macht sich die Anregung eines Übergangs durch Absorption des Lichts bemerkbar, wenn man die richtige, der Energiedifferenz der beteiligten Bewegungszustände entsprechende Wellenlänge getroffen hat. Diese liegt für Rotationsübergänge typischerweise im technisch schwer zugänglichen Millimeter- und Submillimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums. Mit einem Absorptionsspektrometer, das ein Durchstimmen der Wellenlänge erlaubt, kann man so Informationen über die komplexe Struktur und interne Dynamik von Molekülen gewinnen. Diese Erkenntnisse können z.B. von Astronomen verwendet werden, um die Zusammensetzung molekularer Gase im weit entfernten interstellaren Medium (ISM) zu studieren. – In diesem Versuch lernen Sie diese hochauflösende und hochempfindliche Labortechnologie am Beispiel des Rotationsspektrums von Kohlenstoffmonoxid (CO) kennen.