AW: Wie funktioniert IR-Absorption?
Zitat:
Zitat von Treibhauseffekt
(Beitrag 92792)
=> Das geht nur bei Molekülen mit mehr als 2 Atomen, was am Dipolmoment liegt, das dafür notwendig ist. Ein Dipolmoment ist die räumliche Ladungstrennung, also der Schwerpunkt der positiven Ladungen und der der negativen Ladungen fallen nicht zusammen. Bei zweiatomigen Molekülen ist das oft der Fall, sie sind unpolar, also die Ladungsverteilung ist homogen. Es braucht auch kein statisches Dipolmoment für die IR-Absorption, es kann auch ein dynamisches Dipolmoment sein.
wobei ist das nicht ganz verstanden habe: Nimmt es erst die IR-Strahlung auf und wird es DADURCH dynamisch dipolar; denn ich hab das so verstanden, dass nur dipolare Moleküle überhaupt IR-Strahlung aufnehmen können – das beißt sich ja etwas...
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Voraussetzung für Absorption ist ein permanentes Dipolmoment, das eine asymmetrische Ladungsverteilung erfordert. Bei gleichatomigen zweiatomigen Molekülen wie O2, N2, Cl2 ... ist das nicht der Fall, die Ladungsverteilung entlang der Valenzbindung ist symmetrisch. H-CL ist ein Beispiel für ein nicht gleichatomiges zweiatomiges Molekül. Hier ist die Elektronegativität der Bindungspartner ungleich, Cl trägt eine höhere negative Partialladung als H.
Dabei gibt es Sonderfälle, CO2 (O-C-O ist linear und symmetrisch) etwa hat kein permanentes Dipolmoment, absorbiert aber wegen der sich kompensierenden O-C und C-O Dipolmomente.
Zitat:
Zitat von Treibhauseffekt
(Beitrag 92792)
=> Diese Schwingungsänderungen durch die Absorption von IR-Strahlung sorgt für eine Energiedifferenz und diese Differenz kann als Photon wieder abgegeben werden. Spricht, es wird Wärme zurück auf den Erdboden (aber auch in andere Richtungen) abgestrahlt.
Auch das hab ich nicht so genau verstanden: Die Moleküle werden DURCH die IR-Strahlung in einen anderen Schwingungs- und Rotationszustand gebracht; damit ist die Energie doch schon absorbiert oder? Anderswo lese ich, dass durch diese Änderung des Zustands überhaupt erst in der Größe der Differenz Photonen aufgenommen werden können. Aber was verursacht dann diese Änderung?
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Der Treibhauseffekt eines Moleküls is umso stärker je mehr von der Erde abgestrahlte Wärme es absorbiert (je weniger also entweicht). Wasser ist wegen seiner breiten Absorptionsbanden ein sehr starkes Treibhausgas, CO2 ebenfalls, weil es gerade da absorbiert, wo Wasser durchlässig ist.
Zwischen absorbierter Wärmestrahlung der Erde und wieder vom Treibhausgas in alle Richtungen emittierter Strahlung stellt sich ein Gleichgewicht ein. Im Netto Effekt erwärmt sich die Erde, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß die Treibhausgase für die Strahlung der Sonne nahezu transparent sind. |
