Degrés de libertés.

Nous avons vu qu'une molécule diatomique peut être regardée comme un système de 2 masses reliées par une liaison ayant des propriétés voisines de celles d'un ressort. De la même manière, une molécule polyatomique, peut être regardée comme un système de plusieurs masses reliées entre elles par des liaisons ayant des propriétés voisines de celles de ressorts.

On sait maintenant calculer de manière théorique, la fréquence d'absorption d'une vibration moléculaire. Il nous reste donc à savoir déterminer le nombre de vibrations possibles que peut posséder une molécule. La détermination du nombre de modes vibrationnels possibles pour une molécule devrait permettre de prévoir le nombre d'absorptions observables sur le spectre Infra Rouge de cette molécule. Nous allons nous intéresser dans un premier temps à la détermination du nombre de modes de vibration possibles d'une molécule.

Trois coordonnées sont nécessaires pour positionner un atome dans l'espace. De manière générale, on appelle degré de liberté chaque information nécessaire au positionnement d'une entité dans l'espace. Ainsi, on dira qu'un atome possède 3 degrés de liberté.

De manière générale, chaque atome possède 3 degrés de liberté. Les liaisons n'entraînent pas de modification du nombre de degrés de liberté. Pour une molécule constituée de n atomes, on aura degrés de liberté. Donc pour une molécule diatomique, on aura 6 degrés de libertés

Pour une molécule constituée de atomes, on aura degrés de liberté.

Pour une molécule diatomique, on aura 6 degrés de libertés. Voici ces 6 degrés de liberté.Ces degrés de liberté se décomposent en différents modes.On distingue des modes de translation, de rotation et de vibration.

  • Le mode de translation correspond à un déplacement identique de chaque atome de la molécule.

Le mode de rotation correspond à une rotation de la molécule autour de son centre d'inertie.

Le mode de vibration correspond à un déplacement différent de chaque atome de la molécule, le centre d'inertie de la molécule restant fixe.

Visualisons plus en détails ces 6 types de liberté : soit une molécule diatomique placée dans un référentiel dont l'axe des X est parallèle à la liaison entre les deux atomes.

Translation :
Rotation :
Vibration :
Généralisation :
En résumé
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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