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^[1][2].

Classicamente, a energia cinética de rotação é

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

onde

${\displaystyle L\,}$ é o momento angular

${\displaystyle I\,}$ 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

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

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

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

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

onde

${\displaystyle \mu \,}$ é a massa reduzida da molécula e

${\displaystyle r_{0}\,}$ 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

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

Referências

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