Малое время - жизнь - возбужденное состояние
Cтраница 1
Малое время жизни возбужденного состояния может быть связано, например, а) с быстрой диссоциацией, б) флуоресценцией, в) безрадиационным переходом в состояние с близкой энергией. В случае а) расширение может быть значительным - 0 4 эв, что сравнимо с ДЕкол - В случае б) т 10 - 8 сек и расширение около 10 - 7 эв, что значительно меньше, чем другие перечисленные выше величины. [1]
Малое время жизни возбужденных состояний ядер ( - 10 - 14 с) по сравнению со временем жизни возбужденных состояний атомов ( - 1СГГ с) и большое значение энергии гамма-квантов объясняются тем, что ядерные силы значительно превосходят электромагнитные силы. [2]
Необходимы малые времена жизни возбужденных состояний, чтобы свет прекращался при выключении напряжения. Фосфоресценцию следует свести к минимуму. Для создания флуоресценции во всем диапазоне видимого света, возбуждаемой ртутным УФ-излучением, необходимы соответствующим образом расположенные энергетические уровни. Синглет-синглетные переходы, поглощающие в УФ-области и испускающие максимально возможное количество энергии, давая ровный видимый спектр, будут наилучшими. Внутренняя конверсия должна быть минимальной. В этом случае тепловыделение минимально, и такая лампа эффективнее вольфрамовой лампы накаливания. [3]
Известно, однако, что наряду с обычным уровнем с малым временем жизни возбужденного состояния может существовать метастабильный уровень, характеризующийся длительным ( до 1 - 10 сек) временем жизни. На этот уровень, расположенный ниже обычного возбужденного уровня, переходит некоторая доля возбужденных молекул, израсходовавших часть энергии на колебания. Метастабильная молекула имеет два электрона с параллельными спинами, и она, как правило, подобно бирадикалу, должна иметь две свободные валентности. Аномально большое время жизни метастабильного триплетного состояния с этой точки зрения объясняется тем, что переход с триплетного уровня на основной синглетный с излучением квантов фосфоресценции имеет малую вероятность. [4]
Известно, однако, что, наряду с обычным уровнем с малым временем жизни возбужденного состояния, может существовать метастабилъный уровень, характеризующийся значительно большим временем жизни. [5]
 |
Диаграмма уровней и вид кривой поглощения с учетом неопределенности в энергии уровней. [6] |
Из этого рисунка видно, что ширина линии определяется величиной ДЕ и тем больше, чем больше последняя и, следовательно, чем меньше Ат. Таким образом, малые времена жизни возбужденного состояния приводят к уширению спектра. С другой стороны, очень большие времена жизни, как указывалось выше, также вызывают уширение спектра вследствие насыщения. [7]
Если бы строго выполнялось условие резонанса, то ширина линии в спектре была бы бесконечно малой. Ширина линии определяется величиной ЛЕ, она тем больше, чем меньше At. Таким образом, малые времена жизни возбужденного состояния приводят к уширению спектра; с другой стороны, очень большие времена жизни также вызывают уширение спектра вследствие насыщения уровней электронами. [8]
Сверхизлучение используют для создания сверхизлу-чающнх мазеров и лазеров, генерирующих ультракороткие импульсы с большой мощностью излучения в отсутствие резонатора. Сверхизлучающий и сверхлюми-несцентпый способы генерации излучения особенно важны для рентг. УФ-диапазонов, в к-рых трудно осуществить многократное прохождение излучения через активную среду из-за малого времени жизни возбужденных состояний частиц среды и отсутствия хороших резонаторов. [9]
В предыдущих главах рассматривались основные причины, влияющие на вид интерференционной картины, наблюдаемой с ИФП. Использование ИФП совместно с лазерами в качестве селекторов излучения, применение ИФП в перестраиваемых лазерах для сканирования и монохроматизации излучения, измерение АК ИФП с помощью одночастотного лазера и другие способы их применения приводят к необходимости развития теории, описывающей вид интерференционной картины при прохождении через ИФП полностью или частично пространственно-когерентного излучения. В то же время появление импульсных лазеров с малой длиной излучаемого светового цуга, а также исследование спектральных линий, испускаемых атомами и ионами с малым временем жизни возбужденного состояния, ставят вопрос о влиянии на вид наблюдаемой с ИФП интерференционной картины временной когерентности излучения. Число работ, посвященных этим проблемам, в настоящее время невелико [29, 38, 47], хотя пространственная и временная когерентность анализируемого излучения, конечно, оказывают решающее влияние на формирование АК идеального и реального ИФП. [10]
 |
Диаграмма уровней ( а и кривая поглощения ( б с учетом неопределенности в энергии уровней.| Лоренцева ( а и Гауссова ( б формы линий спектра ЭПР. [11] |
Ширина спектральной линии, определяемая временем жизни возбужденного состояния. Если бы строго выполнялось уравнение ( IX. Однако энергия уровня не есть точно зафиксированная величина. Таким образом, малые времена жизни возбужденного состояния приводят к уширению спектра. С другой стороны, очень большие времена жизни также вызывают уширение спектра вследствие насыщения. [12]
Уменьшение энергии лазерного излучения, таким образом, приводит к уменьшению числа акцепторов. В свою очередь это ведет к уменьшению скорости распада донорных состояний, поскольку будет меньше молекул, которым они могут передать свою энергию. Надо иметь в виду также и то, что при использовавшихся в экспериментах [169] температурах Т - 4 2 К процессы переноса энергии с участием фононов играют пренебрежимо малую роль. Затухание фосфоресценции при высокой концентрации акцепторов, т.е. при высокой энергии возбуждения, согласуется с одномерным триплетным механизмом передачи энергии, поскольку при таком малом времени жизни возбужденного состояния эффективными могут быть только короткодействующие обменные взаимодействия. Скорость переноса была пропорциональна ехр ( - уК), где R - расстояние между донором и акцептором, а 7 - константа взаимодействия. При низкой концентрации акцепторов, которая соответствует возбуждению бесфононного перехода S0 - Tl в длинноволновой области, для объяснения формы линии фосфоресценции необходимо учитывать трехмерный изотропный диполь-дипольный перенос энергии. Этот результат был приписан увеличению времени жизни донора и уменьшению концентрации соседних с ним акцепторов. При достаточно длинноволновом возбуждении происходит локализация возбуждений на тех узлах, где они возникают. [13]
 |
Диаграмма уровней ( а и [ IMAGE ] Ларенцева ( а и Гауссова ( б кривая поглощения ( б с учетом не - формы линий спектра ЭПР. [14] |
Ширина спектральной линии, определяемая временем жизни возбужденного состояния. Если бы строго выполнялось уравнение ( IX. Однако энергия уровня не есть точно зафиксированная величина. Ширина линии определяется величиной 6Е ( рис. 80), и она тем больше, чем меньше Дт. Таким образом, малые времена жизни возбужденного состояния приводят к уширению спектра. С другой стороны, очень большие времена жизни также вызывают уширение спектра вследствие насыщения. [15]
Страницы: 1