Superrotor

Superrotor é uma técnica que produz altas velocidades de rotação, através da utilização de impulsos de raio laser, para transformar moléculas diatómicas de oxigénio e nitrogênio em moléculas de super rotação, ou seja, moléculas que giram acima de 1013 hertz.

A energia desta super rotação é comparável à da ligação química entre os dois átomos dentro da molécula e exigiria uma temperatura de 50,000 Kelvin para ser feita em equilíbrio térmico.

Energia rotacional

Classicamente, a energia cinética de rotação é

$E_{rot}={\frac {L^{2}}{2I}}\,$

onde

$L\,$ é o momento angular

$I\,$ é o momento de inércia da molécula

Para nível microscópico, nos sistemas em nível atômico como uma molécula, o momento angular só pode ter valores discretos específicas dados por

$L^{2}=l(l+1)\hbar ^{2}\,$

onde $l$ é um número inteiro não negativo e $\hbar$ é a constante de Planck reduzida.

Além disso, para uma molécula diatómica o momento de inércia é

$I=\mu r_{0}^{2}\,$

onde

$\mu \,$ é a massa reduzida da molécula e

$r_{0}\,$ é a distância média entre os centros dos dois átomos na molécula.

Assim, substituindo o momento angular e momento de inércia em E_rot, os níveis de energia rotacional de uma molécula diatómica são dadas por

$E_{rot}={\frac {l(l+1)\hbar ^{2}}{2\mu r_{0}^{2}}}\ \ \ \ \ l=0,1,2,...\,$