Симметричный краситель

Cтраница 3

Распределение энергетических уровней для молекулы симметричного красителя, соответствующее упрощенной модели потенциального ящика с плоским дном ( а и модели потенциального ящика, построенной с учетом периодичности потенциала ( б. Стрелкой показано оптическое возбуждение молекулы. [31]

Несмотря на наличие сопряжения, связи все же преимущественно сохраняют характер одиночных и двойных; поэтому и межатомные расстояния в такой цепи неодинаковы. В молекуле, формула которой здесь изображена, связи, записанные как одиночные, действительно длиннее двойных связей. Периодический потенциал для сопряженной системы этой молекулы представлен на рис. 83, а. Периодичность потенциала и в этом случае приводит к группированию уровней в зоны. Но поскольку период здесь в 2 раза больше, чем для симметричного красителя с такой же длиной сопряжения ( см. рис. 79), то число уровней в каждой зоне уменьшено вдвое. Здесь 4 - й последний заполненный уровень оказывается уже верхним в своей зоне, и энергия перехода на следующий уровень сильно отличается от энергии, определяемой моделью свободных электронов. Это облегчает расчет энергетического спектра и в то же время правильно передает физическую картину, так как периодичность потенциала учитывается и тем самым отражается реальное распределение энергетических уровней, сгруппированных в зоны. [32]

Обратимся вновь к красителю, молекула которого изображена на стр. Распределение энергетических уровней для этого соединения, соответствующее упрощенной модели ящика с плоским дном, в которой периодичность потенциала не учитывается, представлено на рис. 82, а. В действительности электроны в такой системе находятся в периодическом поле ( см. рис. 79, а), поскольку около каждого атома имеет место некоторое падение потенциала. Вследствие этого все уровни группируются в зоны ( рис. 82, б), каждая из которых содержит 2 / 2 уровней, где / - число изображаемых двойных связей. Для рассматриваемого красителя / 3 и в каждой группе содержится по 8 уровней. Последним заполненным оказывается 4 - й уровень. Поэтому оптический переход осуществляется между 4 - м и 5 - м уровнями, лежащими в средней части нижней зоны. Сопоставление этих энергетических схем показывает, что учет периодического потенциала изменяет главным образом относительное расположение уровней, которые при этом оказываются крайними в смежных зонах ( 8 - й и 9 - й уровни), и почти не сказывается на расположении интересующих нас в данном случае средних уровней нижней зоны. Свидетельство этому - полученное Куном согласие расчетных и экспериментальных значений для длин волн, соответствующих полосам поглощения симметричных красителей. [33]

Страницы: 1 2 3