Cтраница 1
![]() |
Инверсия в N H3. [1] |
Нижние колебательные уровни вырождены. [2]
![]() |
Зависимость величине. [3] |
Из экспериментов Камака [34] следует, что, хотя основной вклад в коэффициент поглощения вносят нижние колебательные уровни, начиная примерно с 7500 К, этот коэффициент не зависит от колебательной температуры. [4]
Для малых колебательных квантовых чисел это допущение оправдывается, что доказывается во многих исследованных случаях тем, что нижние колебательные уровни располагаются приблизительно на равных расстояниях. Для полярных молекул, как НС1 и Н2О, эти частоты получают из анализа инфракрасных спектров поглощения. [5]
Таким образом, высокое значение S для фрагментов ( ОНО) в растворах можно объяснить тем, что потенциал протона имеет два минимума, причем его нижние колебательные уровни ( или один из них) расположены вблизи вершины потенциального барьера, что обеспечивает достаточно сильную зависимость от R расстояния между ними. [6]
Химические и газодинамические лазеры пока не находят широкого технологического применения. Наибольшее распространение в промышленности получили электроразрядные СО2 - лазеры, в которых используются нижние колебательные уровни возбужденных молекул СО2 для инфракрасного излучения с длиной волны 10 6 мкм. [7]
Если после поглощения фотона молекула оказывается на более высоких колебательных уровнях возбужденного состояния, чем молекулы окружающей среды ( молекулы растворителя), то произойдет тепловая релаксация колебательной энергии. Это означает, что за время порядка 10 - 12 сек молекула перейдет на нижние колебательные уровни электронного состояния и будет оставаться на них, пока не потеряет энергию путем излучательного или безызлучательного перехода. [8]
С другой стороны, ( 3-полосы соответствуют переходам с верхних колебательных уровней нижнего электронного состояния на нижние колебательные уровни верхнего электронного состояния с частотами, простирающимися на широкую область видимого и ультрафиолетового спектра. [9]
Гука, т.е. представляла бы собой силу притяжения, возрастающую пропорционально расстоянию между центрами тяжести атомов. Для малых колебательных квантовых чисел это допущение оправдывается, что доказывается во многих исследованных случаях тем, что нижние колебательные уровни располагаются приблизительно на равных расстояниях. Для полярных молекул, как НС1 и Н О, эти частоты получают из анализа инфракрасных спектров поглощения. [10]
Иная картина наблюдается при фотоионизации алкилгалогени-дов RX ( где RCH3, C2H5, X I, CI, Br) [32, 33] и алкилсульфи-дов [29] в первой ионизационной полосе. При выбивании электрона из неподеленной пары электронов, локализованной на атоме галогена или серы, не происходит изменения межъядерных равновесных расстояний. Поэтому при ионизации в л-полосе заселяются только нижние колебательные уровни, энергия которых недостаточна для диссоциации катион-радикалов. [11]
Этот закон, названный в честь его первооткрывателей законом Стокса и Лом-меля, является, по существу, законом сохранения энергии применительно к процессам фотолюминесценции. Наличие области, где происходит перекрывание спектров поглощения и флуоресценции ( так называемой ан-тистоксовской области) не противоречит закону сохранения энергии. Появление такой области связано с тем, что даже при комнатной температуре нижние колебательные уровни основного состояния в некоторой степени заселены ( например, колебательный уровень 1 состояния 50) и, следовательно, могут иметь место и переходы 1 0 в спектре поглощения, тогда длина волны, соответствующая 0 - 0-переходу, в спектре испускания будет меньше. [12]
Для электронных термов, которые лежат сравнительно близко к границе диссоциации, аналогичную оценку их влияния на скорость неравновесной диссоциации можно провести с меньшими основаниями. С одной стороны, больцмановский фактор ехр [ р ( Е - - Еп) ] здесь уже не играет столь решающей роли; с другой стороны, вероятность неадиабатических переходов между такими термами должна быть значительно больше, чем между низколежащими. Но хорошо известно [8], что наличие такого пересечения сильно увеличивает вероятность неадиабатических переходов. Если энергия возбуждения этих термов лежит ниже энергии Е, характеризующей медленную стадию распада, то нижние колебательные уровни возбужденных состояний заселены так же, как и колебательные уровни той же энергии основного электронного состояния. В этом случае электронно-возбужденные состояния дают новый путь параллельного ра пада, что увеличивает скорость диссоциации. Если же энергия возбуждения лежит выше Е, то равновесие между основным электронным состоянием и возбужденными устанавливаться не успевает, так что эти состояния не вносят вклада в суммарную скорость диссоциации. [13]
При комнатной температуре поглощение происходит практически только с нулевого колебательного уровня основного состояния, а испускание - с нулевого колебательного уровня первого возбужденного состояния. Форма полос поглощения и флуоресценции определяется распределением колебательных уровней состояний Si и S2 по энергиям. Это распределение часто одинаково для обоих состояний, и поэтому спектр испускания близок к зеркальному отражению спектра поглощения. Стокса, утвер-ждающий, что длина волны флуоресценции всегда больше длины волны возбуждающего света. Однако даже при комнатной температуре нижние колебательные уровни основного состояния ( например, уровень 1 состояния S0) в некоторой степени заселены, и, следовательно, может иметь место переход 0 - 1, проявляющийся в виде очень слабой полосы поглощения. Практически эта полоса слишком слаба и не наблюдается в спектре поглощения, однако можно так поставить опыт, что будет наблюдаться 0 - 0-переход в испускании, если возбуждать его при длине волны 0 - - 1 -перехода в поглощении. [14]
![]() |
Схема переходов при поглощении света и флуоресценции.| Спектр поглощения спиртового раствора пинацианола. [15] |