Normalkoordinate

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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:

$U = {1 \over 2} \sum_{i} \lambda_iQ_i$

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 gleichweit vom Schwerpunkt entfernen.

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

Siehe auch

• Schwingungsspektroskopie
• Normalschwingung

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