Molècula de Rydberg

Una molècula de Rydberg és una espècie química en estat electrònic excitat. Els estats moleculars excitats són generalment diferents dels estats atòmics excitats. No obstant, per a sistemes moleculars altament excitats, l'interacció del núcleu iònic en un electró excitat pot aumir els aspectes generals de l'interacció entre el protón i l'electró en un àtom d'hidrogen. Les assignació espectroscópicas d'estos estats seguixen la fòrmula de Rydberg, nomenada en honor al físic suec Johannes Rydberg i són cridades estats de Rydberg de les molècules. Les séries de Rydberg s'associen en el removiment parcial d'un electró del núcleu iònic.

Cada série d'energies de Rydberg convergix en una energia de ionisació llímit associada en una configuració particular del núcleu. estos nivells energètics cuantizados de Rydberg poden associar-se en la descripció casi-clàssica de l'àtom de Bohr. Mentres més prop s'estiga de l'energia de ionisació llímit, més alt és el número quàntic principal i més menuda és la diferència d'energia entre els estats de Rydberg propencs. Quan un electró és promogut a un estat energètic major en una série de Rydberg, la distància de l'electró al núcleu incrementa i el sistema s'acosta més a la versió de l'àtom de Bohr.

Els estats de Rydberg de les molècules en baixos números quàntics principals poden interactuar en atres estats electrònics de la molècula. Açò causa canvis en l'energia. L'assignació dels estats de Rydberg usualment involucra seguir una série de Rydberg de números quàntics principals d'intermijos a alts. L'energia calculada dels estats de Rydberg pot ser refinada en incloure una correcció anomenada el defecte quàntic en la fòrmula de Rydberg. El defecte quàntic pot ser associat a la presència d'un núcleu iònic distribuït.

L'estudi experimental dels estats moleculars de Rydberg s'ha portat a terme en métodos tradicionals per generacions, no obstant, el desenroll de tècniques basades en làser com la espectroscopía de resonància de ionisació (Resonance Ionization Spectroscopy) ha permés l'accés relativament fàcil a estos estats per a ser utilisats com a intermediaris. Açò és particularment cert per a la espectroscopía de resonància de ionisació multifotón (Resonance Enhanced Multiphoton Ionization Spectroscopy, REMPI) degut a que els processos multifotón involucren regles de selecció diferents a les d'un sol fotó. L'estudi dels estats de Rydberg en números quàntics principals alts ha donat lloc a un gran número de tècniques espectroscópicas.

El dihelio (He₂*) va ser la primera molècula de Rydberg en ser descoberta.

Atres tipos

En 2009, es va crear una molècula de Rydberg diferent per investigadors en l'Universitat de Stuttgart. En estes molècules, l'interacció entre un àtom de Rydberg i un àtom en estat basal conduïx a un nou tipo d'enllaç. Dos àtoms de rubidi varen ser utilisats per a crear una molècula que va sobreviure per 18 microsegons.

En 2016, es va observar una molècula de Rydberg palometa per una colaboració entre investigadors de l'Universitat Tecnològica Kaiserslautern i l'Universitat Purdue. Una molècula de Rydberg palometa és un emparejamiento d'un àtom de Rydberg i un àtom en estat basal que és favorit per la presència d'una forma resonante en la dispersió de l'electró de Rydberg i l'electró en estat basal. Este nou tipo d'enllaç atòmic va ser teorizado en 2002 i es caracterisa per una distribució de densitat electrònica que recorda la forma d'una palometa. Com a conseqüència del poc convencional método d'enllaç, les molècules palometa mostren propietats peculiars com a múltiples estats basals vibracionales a diferents llongituts d'enllaç i grans moments dipolares que superen els 500 debye.