Normalkoordinate

Dieser Artikel behandelt die Normalkoordinate in der Chemie. Für weitere Bedeutungen siehe Normalkoordinaten

Eine Normalkoordinate Q ist eine Koordinate, die Schwingungen von Atomen in einem Molekül beschreibt und dabei den Schwerpunkt nicht verändert. Die Normalkoordinate ist die Abweichung vom Gleichgewichtsabstand, die wiederum mit Hilfe eines 3N-dimensionalen Vektors (bei einem N-atomigen Molekül) beschrieben werden kann.

Die Normalkoordinaten kann man über die potentielle Energie U des Moleküls definieren:

$U={1 \over 2}\sum _{i}\lambda _{i}Q_{i}$

Beispiele

Kohlenmonoxid hat nur eine Schwingung: ↔ ¹²C-¹⁶O ↔

Damit sich der Schwerpunkt des Moleküls nicht verschiebt, muss ¹²C sich (16/12)-mal so weit wie ¹⁶O von der Gleichgewichtsposition wegbewegen.

Bei Wasserstoff können sich beide H-Atome nur gleich weit vom Schwerpunkt entfernen.

Wenn gerade die Hälfte eines Schwingungsvorgangs erfolgt ist, wäre Q = 1/2.

Siehe auch

Lteratur

Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik Band IV Teil 1: Aufbau der Materie 2. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin, 1987, ISBN 3-11-008074-5