分子の振動、回転、電子遷移

分子は振動・回転しています。そして、大雑把なイメージとして「低振動状態・高振動状態」及び「低速回転状態・高速回転状態」があります。又、分子の有する電子にも「低エネルギー状態の電子・高エネルギー状態の電子」があります。電子のエネルギー状態が変化することは、電子遷移と呼ばれたりします。

ある原子や分子に電磁波を照射すると、原子や分子の振動・回転・電子状態が変化します。例えば、赤外線を二酸化炭素に照射すると、赤外線を分子が吸収し、低振動状態→高振動状態へと変化する、といったものです。電磁波の種類 ＝ 電磁波の持つエネルギーにより、何の状態が変化するかが決まっています。状態変化に伴い、光吸収や発光が起きます。

振動状態の変化は、具体的には赤外吸収スペクトルとして観測できます。
回転状態の変化は、具体的にはマイクロ波スペクトルとして観測できます。
電子のエネルギー状態変化は、紫外吸収スペクトルとして観測できます。