Température rotationnelle

Mesurée en kelvin, la température rotationnelle est définie par[1] :

${\displaystyle \theta _{R}={\frac {hc{\bar {B}}}{k_{B}}}={\frac {\hbar ^{2}}{2k_{B}I}}}$,

où ${\displaystyle {\bar {B}}=B/hc}$ est la constante de rotation et ${\displaystyle I}$ le moment d'inertie moléculaire. Également, ${\displaystyle h}$ est la constante de Planck, ${\displaystyle c}$ la vitesse de la lumière, ${\displaystyle \hbar =h/{2\pi }}$ est la constante de Planck réduite et ${\displaystyle k_{B}}$ la constante de Boltzmann.

${\displaystyle \theta _{R}}$ est une estimation de la température où l'énergie thermique (de l'ordre de k_BT) est semblable à la distance entre les niveaux d'énergie rotationnels (de l'ordre de ${\displaystyle hc{\bar {B}}}$). À ces niveaux de température, la population des niveaux rotationnels excités devient significative. Dans la table qui suit, quelques valeurs sont indiquées. Elles sont toutes pour les isotopes les plus courants.

Molécule	${\displaystyle \theta _{R}}$ (K)[2]
H2	87,6
N2	2,88
O2	2,08
F2	1,27
HF	30,2
HCl	15,2
CO2	0,561[3]
HBr	12,2[4]
CO	2,78[4]

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