Какво се случва, когато въглеродният диоксид абсорбира инфрачервен фотон?

Молекулите на въглероден диоксид (CO2) абсорбират инфрачервени (IR) фотони при определени дължини на вълната. Тези дължини на вълните съответстват на енергийните нива, необходими за възбуждане на различните вибрационни режими на молекулата. Когато молекула CO2 абсорбира инфрачервен фотон, тя получава енергия и преминава към по-високо ниво на вибрационна енергия.

Обикновено IR радиацията, абсорбирана от CO2, попада в областите от 15 µm (667 cm-1) и 4,25 µm (2350 cm-1) на електромагнитния спектър. Тези ленти се дължат съответно на асиметричните режими на разтягане и огъване на молекулата на CO2.

Специфичната абсорбирана дължина на вълната зависи от различни фактори, включително температурата, налягането и концентрацията на CO2 в околната среда. При стайна температура и налягане най-силните ивици на абсорбция на CO2 са центрирани около 15,8 µm (632 cm-1) и 4,26 µm (2349 cm-1).

Способността на CO2 да абсорбира инфрачервеното лъчение е решаващ аспект на естествения парников ефект на Земята. Когато слънчевата светлина достигне земната атмосфера, част от инфрачервеното лъчение, излъчвано от земната повърхност, се абсорбира от CO2 и други парникови газове. Тази абсорбция задържа топлината в атмосферата, като допринася за цялостния ефект на затопляне и регулирането на температурата на Земята.

Измерването и мониторингът на абсорбцията на инфрачервено лъчение от CO2 играе важна роля в различни области като атмосферни науки, изследване на климата, мониторинг на парникови газове и наблюдение на околната среда. Учените използват спектроскопски техники и инструменти, за да изучават и анализират спектралните характеристики и поведението на CO2 в различни среди.