Cтраница 2
Правило Лапорта требует, чтобы электрические дипольные переходы всегда происходили между энергетическими состояниями, волновые функции которых имеют разную четность. Под четной волновой функцией ( g) понимается такая, которая не изменяется при операции инверсии, а под нечетной ( и) - меняющая знак при инверсии. В отсутствие внешних возмущений все состояния одной конфигурации имеют одинаковую четность, так что электрические дипольные переходы между ними запрещены правилом Лапорта. Однако d - d - переходы между разными состояниями ( / - конфигураций могут стать разрешенными вследствие взаимодействия с окружающими ионами и молекулами. [16]
В дальнейшем мы ограничимся рассмотрением только электрических дипольных переходов, если не будет сделано особых оговорок. Для упрощения обозначений можно отбросить значки v и с у волновых векторов kv и fec, поскольку эти векторы равны. [17]
Такие молекулы имеют большое число разрешенных электрических дипольных переходов в дальней инфракрасной области, частота которых может перестраиваться с помощью эффекта Зеемана. [18]
Наблюдаемые переходы относятся обычно к электрическим дипольным переходам, и появление тех или иных линий в спектре определяется правилами отбора. Интенсивность линии зависит от величины дипольного момента перехода. Вид спектра может измениться при наложении сильного внешнего магнитного поля ( эффект Зеемана) или сильного электрического поля ( эффект Штарка), так как они могут привести к небольшим сдвигам атомных уровней по энергии. В общей структуре спектра различается тонкая структура, которая интерпретируется как проявление спин-орбитального взаимодействия, а также видна более тонкая или сверхтонкая структура, обусловленная взаимодействием электронов с магнитным дипольным и электрическим квадрупольным моментами ядра. [19]
Наиболее интенсивная окраска предметов обусловливается электрическими дипольными переходами. Группа атомов, которая придает молекуле цвет, называется хромофором. Карбонильная группа ( С О) также играет важную роль; однако соответствующий переход с несвязывающей свободной пары кислорода на л - орбиталь ( п-я - переход) является запрещенным электрическим дипольным переходом ( см. разд. Правила отбора и Сила осциллятора) и поэтому обычно слабее, чем я - - я - переход. [20]
Оно справедливо только для так называемых электрических дипольных переходов. Однако вероятности всех других типов переходов обычно очень малы. Поэтому линии спектра, связанные с запрещенными переходами, имеют весьма малую интенсивность. [21]
В основе теоретических расчетов силы осциллятора электрического дипольного перехода лежит выражение / 4eomhvB / e 2, где В - коэффициент Эйнштейна. [22]
Для обнаружения спектров частиц, обладающих электрическими дипольными переходами, была использована ячейка, полностью заполняющая резонатор. [23]
![]() |
Шкала коэффициента погашения и силы осциллятора для электронных переходов. [24] |
Следует подчеркнуть, что здесь были рассмотрены только электрические дипольные переходы, а кроме них возможны также магнитные дипольные и электрические квадрупольные переходы. Если момент перехода определяется оператором магнитного ди-лольного момента, интенсивность на 5 порядков ниже, а если оператором является электрический квадрупольныи момент, интенсивность на 8 порядков ниже, чем для полностью разрешенного электрического дипольного перехода. Учитывая, что для последних интенсивность меняется в пределах десяти порядков, нельзя полностью игнорировать возможность вклада указанных переходов, правда, лишь при рассмотрении запрещенных электрических ди-польных переходов. [25]
Поскольку свойства поглощения, дисперсии и насыщения электрического дипольного перехода, описанные в § 2, относились к стационарным явлениям, для их описания было достаточно пользоваться простым стационарным приближением. Однако при определенных условиях, как, например, в твердотельном лазере, имеет место бурный процесс обмена энергией между дипольной системой и излучением, что приводит к значительным флуктуациям характеристик поглощения и насыщения среды. В результате возникают переходные процессы во времени н пространстве. Чтобы изучить эти явления, необходимо решить систему уравнений (3.1) - (3.3) для нестационарного случая. [26]
Из (5.33) можно заключить, что для электрического дипольного перехода между состояниями определенной четности трехфотонное поглощение возникает только тогда, когда состояния 1) и /) имеют противоположную четность. Трехфотонное поглощение может возникать в двухуровневой системе между состояниями противоположной четности. [27]
Поскольку свойства поглощения, дисперсии и насыщения электрического дипольного перехода, описанные в § 2, относились к стационарным явлениям, для их описания было достаточно пользоваться простым стационарным приближением. Однако при определенных условиях, как, например, в твердотельном лазере, имеет место бурный процесс обмена энергией между дипольной системой и излучением, что приводит к значительным флуктуациям характеристик поглощения и насыщения среды. В результате возникают переходные процессы во времени и пространстве. Чтобы изучить эти явления, необходимо решить систему уравнений (3.1) - (3.3) для нестационарного случая. [28]
Из (5.33) можно заключить, что для электрического дипольного перехода между состояниями определенной четкости трехфотонное поглощение возникает только тогда, когда состояния 1) и /) имеют противоположную четность. Трехфотонное поглощение может возникать в двухуровневой системе между состояниями противоположной четности. [29]
Мы еще раз подчеркиваем, что для электрических дипольных переходов правила отбора (7.10.346) для квантового числа углового момента J и квантового числа четности а являются точными - общий молекулярный гамильтониан И (7.10.154) инвариантен относительно вращений-инверсий физического пространства и каждое собственное значение Н соответственно 2 ( 2 / 1) - кратно вырождено; дополнительные правила отбора (7.10.350), хотя и точные для электрических дипольных переходов между кориолисовыми уровнями (7.10.202), применимы фактически только в том случае, когда эти уровни представляют собой достаточно точное описание действительных энергетических состояний молекулы. Даже если эти уровни справедливы ( что мы будем предполагать), спектры высокого разрешения могут проявлять более тонкие детали, соответствующие электрическим дипольным переходам между ( сверхтонкими) уровнями, которые даются соотношением (7.10.288), или между кластерными уровнями. [30]