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이산화탄소는 왜 적외선 에너지를 흡수하지만 산소와 질소는 그렇지 않습니까?

이산화탄소 (CO2)와 산소 (O2)와 질소 (N2) 사이의 적외선 흡수의 차이는 분자 구조와 진동 모드에 있습니다 .

CO2는 선형 구조를 갖습니다 :

* 산소 원자는 중앙 탄소 원자 주위에 대칭 적으로 배열됩니다.

*이 대칭은 굽힘 진동을 허용합니다 분자가 앞뒤로 구부러지고 스트레칭 진동 탄소 산소 결합이 늘어나고 압축되는 곳.

O2와 N2는 규조토 분자입니다 :

*이 분자들은 훨씬 단순하고 스트레칭 진동 만 있습니다. .

적외선 흡수 메커니즘 :

적외선 방사선은 특정 파장 범위를 갖는 전자기 방사선의 형태입니다. 적외선이 분자와 상호 작용하면 진동 모드를 자극 할 수 있습니다 빛의 주파수가 분자의 진동 주파수와 일치하는 경우.

* CO2에는 2 개의 스트레칭 모드와 하나의 굽힘 모드가 있습니다. 이 모드는 적외선 방사선의 특정 파장에 의해 여기되어 흡수가 발생합니다.

* O2 및 N2는 주로 스트레칭 모드를 가지고 있습니다. 그러나, 이들 모드는 적외선 방사선 범위 외부의 파장에 의해 흥분된다. 따라서, 그들은 적외선을 효율적으로 흡수하지 않습니다.

온실 효과 :

적외선 방사선을 흡수하는 CO2의 능력은 온실 효과에 중요합니다. CO2가 지구 표면에서 방출되는 적외선을 흡수하면 대기에서 열이 갇혀 지구 온난화에 기여합니다.

요약 :

* CO2의 선형 구조는 적외선 방사선으로 공명하는 다양한 진동 모드를 허용합니다.

* O2와 N2는 적외선을 효과적으로 흡수하는 데 필요한 진동 모드가 부족합니다.

* 적외선 흡수의 이러한 차이는 온실 효과에서 CO2의 중요한 역할을 담당합니다.

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