El efecto Renner-Teller es un fenómeno en espectroscopia molecular donde un par de estados electrónicos que se degeneran en linealidad se acoplan mediante un movimiento rovibratorio. [1]
El efecto Renner-Teller se observa en los espectros de moléculas que tienen estados electrónicos que permiten la vibración a través de una configuración lineal. Para tales moléculas, los estados electrónicos que son doblemente degenerados en linealidad (Π, Δ, ..., etc.) se dividirán en dos estados no degenerados cercanos para configuraciones no lineales. Como parte del efecto Renner-Teller, los niveles rovibrónicos de dicho par de estados estarán fuertemente acoplados por Coriolis por el operador de energía cinética rotacional causando una ruptura de la aproximación de Born-Oppenheimer . Esto debe contrastarse con el efecto Jahn-Teller que ocurre para moléculas poliatómicas en estados electrónicos que permiten la vibración a través de una configuración no lineal simétrica, donde el estado electrónico es degenerado, y que además implica una ruptura de la aproximación de Born-Oppenheimer pero aquí causada por el operador de energía cinética vibracional.
En su formulación original, el efecto Renner-Teller se discutió para una molécula triatómica en un estado electrónico que es un estado Π lineal en equilibrio. El artículo de 1934 de Rudolf Renner [1] fue uno de los primeros que consideró efectos dinámicos que van más allá de la aproximación de Born-Oppenheimer, en la que los movimientos nucleares y electrónicos en una molécula están desacoplados. Renner eligió un estado electrónicamente excitado de la molécula de dióxido de carbono ( CO 2 ) que es un estado Π lineal en equilibrio para sus estudios. Los productos de estados rovibratorios puramente electrónicos y puramente nucleares sirvieron como funciones de onda de orden cero (sin acoplamiento rovibrónico) en el estudio de Renner. El acoplamiento rovibrónico actúa como una perturbación.
Renner es el único autor del artículo de 1934 que describió por primera vez el efecto, por lo que se puede llamar simplemente el efecto Renner . Renner realizó este trabajo como estudiante de doctorado bajo la supervisión de Edward Teller y presumiblemente Teller estaba perfectamente feliz de no ser coautor. Sin embargo, en 1933 Gerhard Herzberg y Teller habían reconocido que el potencial de una molécula lineal triatómica en un estado electrónico degenerado en linealidad se divide en dos cuando la molécula se dobla. [2] Un año después, Renner elaboró este efecto en detalle. [1] Herzberg se refiere a esto como el efecto "Renner-Teller" en uno de sus influyentes libros, [3] y este nombre es el más utilizado.
Si bien el estudio teórico de Renner se refiere a un estado electrónico excitado del dióxido de carbono que es lineal en el equilibrio, la primera observación del efecto Renner-Teller fue en un estado electrónico de la molécula de NH 2 que está doblado en el equilibrio. [4]
Se ha publicado mucho sobre el efecto Renner-Teller desde su primera observación experimental en 1959; consulte la bibliografía en las páginas 412-413 del libro de texto de Bunker y Jensen. [5] La sección 13.4 de este libro de texto analiza tanto el efecto Renner-Teller (llamado efecto Renner) como el efecto Jahn-Teller.