A molécula de iodeto de césio (CsI) tem separação atômica de
. (a) Determine a energia do segundo estado rotacional excitado,
. (b) Encontre a frequência do fóton absorvido na transição de
para
.
Passo 1
O enunciado pede (a) a energia do segundo estado rotacional, com
, e (b) a frequência do fóton absorvido na transição
da molécula de CsI, que vamos modelar como rotor rígido. A energia de um nível rotacional é dada por
onde
é o momento de inércia da molécula.
Passo 2
Para calcular o momento de inércia
usamos
sendo
a massa reduzida,
e
as massas atômicas convertidas em quilogramas, e
a separação atômica.
Passo 3
Convertendo em quilogramas (
) e calculando:
Passo 4
Usando
, a energia do nível
é
Passo 5
A energia do fóton para a transição
é
e a frequência associada é