Cтраница 3
![]() |
Резонансный перенос энергии на возбужденный триплетный уровень. [31] |
Кроме того, автору настоящей работы [209] удалось показать, что даже если матричный элемент взаимодействия синглетного состояния одной молекулы с триплетным состоянием другой молекулы очень мал, то при соответствующих условиях перенос энергии по резонансному механизму с участием возбужденных триплетных состояний может иметь значительно большую вероятность. При сенсибилизированной флуоресценции резонансная связь имеет место между синглет-синглетными ( Si - S0) переходами молекул. [32]
Резонансный перенос является важным процессом как в жидких растворах, так и в твердых стеклах и пластиках. Им обусловлены явления сенсибилизированных флуоресценции и фосфоресценции, когда свет, поглощенный одними молекулами, впоследствии испускается другими. Резонансный перенос - основной механизм в интервале расстояний примерно от 5 до 100 А. [33]
Однако членом, зависящим от времени, обычно пренебрегают, так как при типичных значениях D 10 - 3 см2 с 1 и R 10 - 7 см доминирует постоянный член при t 10 пс. Тем не менее из исследований сенсибилизированной флуоресценции с высоким временным разрешением твердо установлено, что скорость захвата зависит от времени ( [15], см. также работу Пауэл-ла и Суса [310] и цитируемую в ней литературу), хотя отнюдь не очевидно, что kc зависит от времени как t - Уг. Действительно, из теоретических исследований [405], в которых используется описание экситонного движения в импульсном пространстве [212, 213], следует, что зависимость константы скорости захвата экситонов от времени существенно отличается от / - / 2-зависимости. Точный функциональный вид ее определяется как скоростью рассеяния, так и скоростью захвата ak экситонов кристалла с волновым вектором А. [34]
Механизм хемилюминесценции является обратным механизму фотохимической реакции: энергия, освобождающаяся при реакции, возбуждает атом или молекулу продукта реакции, после чего энергия возбуждения излучается в виде кванта света. Этот процесс может сопровождать явление сенсибилизированной флуоресценции. [35]
Передача энергии электронного возбуждения, в частности, проявляется в сенсибилизированной флуоресценции. В качестве одного из многочисленных примеров укажем сенсибилизированную флуоресценцию натрия, исследование которой было начато еще Бейтлером и Иозефи [184] в 1929 г. При облучении смеси паров натрия и ртути резонансной линии ртути 2537 А наряду с этой линией в спектре флуоресценции наблюдаются линии натрия, причем наибольшая интенсивность приходится на дублет натрия 4423 / 4420 А, энергия возбуждения которого ( уровень 925) равна 4 880 эи, отличаясь от энергии возбуждения ртути 4 860 эв ( уровень 63Pi) всего лишь на 0 020 эв. [36]
Длина диффузионного смещения / связана определенным соотношением с коэффициентом диффузии D и временем жизни экситона г, для одномерного движения / VZT ( см. разд. Чаще всего для измерения коэффициента диффузии экситонов используют метод сенсибилизированной флуоресценции. Под сенсибилизированной флуоресценцией понимается флуоресценция примесных индикаторных молекул, обычно присутствующих в небольших количествах в основной матрице. Эта флуоресценция возникает при возбуждении не непосредственно самих примесных молекул, а путем переноса энергии возбуждения от основного вещества, которое в данном случае служит как бы антенной. Геометрия таких систем может быть различной. Так, примеси могут быть равномерно распределены по объему или нанесены на поверхность основного кристалла. Исследуется зависимость относительных квантовых выходов флуоресценции основного вещества и примеси, а также времени затухания флуоресценции основного вещества от концентрации примеси и температуры. Из этих исследований, применяя макроскопическую теорию диффузии экситонов, можно извлечь различные динамические характеристики экситонов основного вещества. В качестве основного кристалла при изучении сенсибилизированной флуоресценции в большинстве случаев использовались нафталин и антрацен. [37]
В последние годы сильно возросло число экспериментальных и теоретических работ по исследованию передачи энергии возбуждения при атомных столкновениях. Целью настоящей работы является изучение ударов второго рода с помощью сенсибилизированной флуоресценции. [38]
Величины Akt и Alk могут быть, вообще говоря, вычислены соответствующим приближенным методом. Концентрации A ( Na) можно определить, лишь измерив в спектре сенсибилизированной флуоресценции интенсивности большого числа слабых линий. Экспериментально это представляет значительные трудности. [39]
Длина диффузионного смещения / связана определенным соотношением с коэффициентом диффузии D и временем жизни экситона г, для одномерного движения / VZT ( см. разд. Чаще всего для измерения коэффициента диффузии экситонов используют метод сенсибилизированной флуоресценции. Под сенсибилизированной флуоресценцией понимается флуоресценция примесных индикаторных молекул, обычно присутствующих в небольших количествах в основной матрице. Эта флуоресценция возникает при возбуждении не непосредственно самих примесных молекул, а путем переноса энергии возбуждения от основного вещества, которое в данном случае служит как бы антенной. Геометрия таких систем может быть различной. Так, примеси могут быть равномерно распределены по объему или нанесены на поверхность основного кристалла. Исследуется зависимость относительных квантовых выходов флуоресценции основного вещества и примеси, а также времени затухания флуоресценции основного вещества от концентрации примеси и температуры. Из этих исследований, применяя макроскопическую теорию диффузии экситонов, можно извлечь различные динамические характеристики экситонов основного вещества. В качестве основного кристалла при изучении сенсибилизированной флуоресценции в большинстве случаев использовались нафталин и антрацен. [40]
Излучение эксиплекса наблюдается в растворах смешанных растворителей. Например, флуоресценция антрацена тушится диэтиланилином, при этом в более длинноволновой области возникает новое бесструктурное излучение. Это излучение является не сенсибилизированной флуоресценцией диэтиланилина, а излучением комплекса, образованного возбужденным синглет-ным антраценом и диэтиланилином. [41]
Сильный красный сдвиг полос каротиноидов, особенно фукбксан-тола, ясно показывает, что эти пигменты образуют часть некоторого комплекса в хлоропласте и что связь становится особенно сильной, когда молекулы каротиноидов находятся в электронном возбуждении. Это обстоятельство может иметь отношение к переносу энергии электронного возбуждения от каротиноидов ( особенно фукоксантола) к хлорофиллу. Вследствие этого в присутствии фукоксантола обнаруживается сенсибилизированная флуоресценция хлорофилла in vivo ( см. гл. [42]
Близость энергетических уровней молекул является одним из условий возможности передачи энергии. В ряде работ установлена и изучена сенсибилизированная флуоресценция хлорофилла в красных и бурых водорослях под влиянием света, поглощенного фикобилинами и фукоксантином. [43]
В указанных условиях перенос энергии успешно конкурирует с без-ызлучательными процессами, обычно тушащими флуоресценцию донора. В результате этого перенос энергии к сильно флуоресцирующему акцептору может привести к возрастанию общего выхода флуоресценции. Таким образом, нефлуоресцирующий донор может вызывать сенсибилизированную флуоресценцию подходящего акцептора. [44]
Теория резонансного переноса позволяет определить а из электронных спектров молекул донора и акцептора. С другой стороны, а может быть определено опытным путем по тому или иному процессу, являющемуся следствием переноса энергии. Такими процессами могут быть гашение флуоресценции В молекулами А, сенсибилизированная флуоресценция А, защита молекул В от химического разложения, сенсибилизированный фотолиз или радиолиз молекул А. Сравнение опытных и теоретических значений величин а может служить наиболее убедительным доводом в пользу резонансного механизма переноса. [45]