Cтраница 1
Исследования переноса энергии в системе растворитель - растворенное вещество в различных растворах в полистироле [10, 15, 118-120, 152] ясно показывают, что такой перенос осуществляется как излучением, так и безызлучательно. При малых концентрациях происходит только радиационный перенос, но при более высоких значениях [ Y ] доминирующим становится безызлучательный перенос энергии. [1]
Исследования переноса энергии по примесям открывают новые пути изучения особенностей спектра неупорядоченных систем. Это обстоятельство, а также значительный практический интерес к системам, типа исследованных в [153], связанный с использованием их в качестве лазерных материалов, безусловно будет стимулировать постановку дальнейших исследований. [2]
Литература по спектроскопическому и фотофизическому исследованию переноса энергии дана в гл. [3]
В последние тридцать лет, наряду с исследованиями жидких растворов, особенно интенсивно развивались исследования переноса энергии электронного возбуждения в кристаллах. Это обстоятельство обусловлено не только общим прогрессом развития экспериментальной и теоретической физики твердого тела, но также и многочисленными приложениями. Одной из причин, стимулирующих широкие исследования миграции энергии электронного возбуждения в органических кристаллах, является наличие в них сенсибилизированной люминесценции, а также возможная роль миграции энергии в биологических системах. [4]
Это обстоятельство весьма эффективно было использовано Xар - рисом и его сотрудниками [398] в исследованиях переноса энергии триплетными экситонами в кристаллах 1 2 4 5-тетрахлорбен-зола ( TCB) ji 1 4-дибромнафталина, где, в силу резкой анизотропии резонансных межмолекулярных взаимодействий, наиболее длинноволновые триплетные экситоны практически одномерны. [5]
Как уже указывалось в работе [4], для изучения температурной зависимости D ( T) может быть использовано исследование переноса энергии от основного вещества к примеси при малых концентрациях примеси, когда расстояние между молекулами примеси много больше длины свободного пробега экси-тона. Дальнейшие эксперименты в этом направлении представляются весьма перспективными. [6]
Книга Люминесценция органических и неорганических веществ [223] содержит доклады, сделанные на конференции в 1962 г. Исследования органических твердых тел представлены статьями: Времена затухания флуоресценции Шмиллена, Замедленная флуоресценция и фосфоресценция Шпо-нер, Исследования переноса энергии методом тушения Брауна, Ферста и Каллмена и Первичная фотохимическая стадия фотосинтеза Франка, Розенберга и Вайса. Кроме того, в книге имеется много других статей-описывающих результаты исследования флуоресценции и переноса энергии в растворе. Заслуживает внимания отличающаяся новизной статья Лича Спектры люминесценции некоторых замороженных органических радикалов. Рассмотрены спектры флуоресценции радикалов бензила, дейтери-рованного бензила и трифенилметила в низкотемпературных твердых стеклах. Переход из низшего электронного состояния у ароматических молекул часто проявляется слабо. Поэтому для измерения поглощения требуются сравнительно высокие концентрации радикалов. Регистрация же флуоресценции возможна при значительно меньших концентрациях. Спектры люминесценции могут дать полезную информацию о колебательных частотах основного состояния замороженных радикалов. Это важно, так как еще не доказана возможность проведения исследования инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния радикалов органических молекул. Интересна также возможность фосфоресценции при переходах из низшего квартетного состояния, которое является аналогом триплетного состояния стабильных молекул. [7]
По-видимому, во многих случаях передача энергии происходит ло механизму, основанному на переходе фотона. Однако исследования переноса энергии в Э - фениланграцене - 9 10-ди-хлорантрацене, 1-хлорантрацене - перилене [28] и в растворе 1-хлорантрацена и перилена в тетрахлор - и пентахлорэтане пр. С [29] показывают, что объяснить наблюдаемые факты только переходом фотона нельзя. [8]
Перенос энергии может происходить путем совершения работы, теплообмена и массообмена. Термодинамический метод исследования переноса энергии базируется на законе сохранения и превращения энергии и законе сохранения массы вещества, которые составляют всеобщий закон природы. Вторым основанием термодинамического метода является аксиоматика потенциала переноса. [9]
Однако в связи с рядом проблем физики твердого тела особенно интенсивно теория случайных блужданий развивалась в течение последних двух десятилетий. Исследования переноса энергии экситонами, в частности, при их высоких концентрациях, безусловно, будут стимулировать и дальнейшее развитие этой теории. [10]
Обычно колебательная структура полосы позволяет сразу определить 0 - 0-переход ( см. рис. 4 - 11), но это не всегда так. Наконец, необходимо следить за тем, чтобы растворенное вещество не разлагалось под действием света на продукты, которые сами могут фосфоресцировать во время опыта. Аналогично сенсибилизаторы для исследований переноса энергии должны быть достаточно устойчивы и не должны реагировать с образованием новых акцепторов энергии. В табл. 4 - 12 приведены сенсибилизаторы, которые могут быть использованы в работе. [11]
Как показано в [104], экспериментальные данные в ряде случаев нельзя аппроксимировать теоретическими зависимостями при vQ, и столкновительный перенос при больших коэффициентах диффузии и малых R0 играет существенную роль. Во многих случаях применима модель черной сферы, и при определенных соотношениях параметров скорость переноса практически полностью зависит от процессов на границе запрещенного объема. Это наиболее важный физический результат исследования переноса энергии в жидких растворах, который показывает пределы применимости приближения слабого диполь-ди-польного взаимодействия. Из того, что i O, следует, что при сближении молекул на расстояние Вг начинают играть определяющую роль другие виды взаимодействия. [12]
В последней, восьмой главе обсуждаются физические явления, которые могут иметь место при взаимодействии экситонов на границе кристалла с тушащей экситоны металлической поверхностью. В известном смысле возникающие здесь вопросы и ситуации во многом аналогичны тем, которые обсуждаются в гл. В то же время при анализе металлического тушения открывается ряд интересных возможностей. Это направление исследований переноса энергии экситонами ( перенос энергии к поверхности) находится еще только в начальной стадии своего развития, и, как мы надеемся, обсуждение здесь связанных с этим направлением проблем будет стимулировать постановку дальнейших исследований. [13]
Проблема переноса энергии электронного возбуждения в целом в настоящее время стала настолько широкой и многосторонней, что отразить все ее аспекты является трудной задачей. Поэтому авторы не претендуют на исчерпывающее изложение всех сторон этой проблемы. Выбор излагаемого материала в какой-то степени является субъективным. При выборе материала мы стремились осветить, помимо основ теории, те вопросы, которые кажутся в настоящее время наиболее разработанными и наиболее часто используются для интерпретации эксперимента. К сожалению, некоторые важные области исследований переноса энергии не затронуты или же затронуты только в виде ссылок на соответствующие оригинальные работы. К ним относятся влияние магнитного поля на перенос с участием триплетных уровней органических молекул, перенос в биологических системах и большое число других более специальных вопросов. [14]
Раскрытая здесь картина внутримолекулярного переноса энергии чрезмерно упрощена, а в некоторых деталях просто неудовлетворительна. Достаточно указать на тот факт, что все еще нет теоретического объяснения того, почему процесс TI - S0 зависит от вязкости и является таким медленным по сравнению с переходом Si - - TI. Оба процесса идут с изменением мульти-плетности. Тем не менее один из них успешно конкурирует с флуоресценцией и, следовательно, должен иметь константу скорости от 108 до 109 сек. TI - v S0 даже в жидких средах она примерно в 105 раз меньше. Причина затруднений частично может заключаться в слишком ограниченном выборе систем для экспериментов. Например, почти все исследования переноса энергии в ароматических молекулах были выполнены с растворителями - углеводородами того или иного рода. Это положение изменилось лишь после работ Робинсона [174], который провел наблюдения фосфоресценции и исследовал явления переноса энергии у бензола и нафталина, используя в качестве твердых растворителей различные инертные газы и другие неполярные газы, такие, как метан, замороженные при температурах жидкого гелия. [15]