Передача энергии возбуждения электронов

ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ [c.443]

Теоретические расчеты вероятности испускания - -кванта представляют собой весьма грубые приближения, так как они проведены лишь для ядра, лишенного электронной оболочки. Для ядра реального атома необходимо учитывать дополнительную вероятность перехода из возбужденного состояния в основное, обусловленную тем влиянием, которое оказывает на ядро электронная оболочка атома. Благодаря возмущению ядро может перейти из возбужденного состояния в основное не путем испускания -кванта, а путем передачи энергии возбуждения электрону оболочки. Непосредственная передача энергии возбуждения ядра электронам называется внутренней конверсией. [c.297]

Переход возбужденного ядра в состояние с меньшей энергией может осуществляться также и путем непосредственной передачи энергии возбуждения электрону из окружающей ядро электронной оболочки. Такой процесс называют внутренней конверсией у-излу-чения. [c.25]

При столкновении электронов с возбужденными молекулами возможна передача энергии возбуждения молекулы электрону, в результате чего переход молекулы в нормальное состояние не сопровождается излучением (удар второго рода). [c.78]

Возбуждение молекулы или атома происходит при столкновении с электроном и зависит от энергии электрона и строения молекулы. Кинетическая энергия электрона должна превышать энергию возбуждения. Зависимость от энергии электрона вероятности передачи энергии от электрона к молекуле называется функцией возбуждения-, она может иметь один (Не) или два (Hg) максимума (табл. 48). [c.215]

Рассмотрим процессы, возникающие при падении пучка ускоренных электронов на поверхность металла. Проходящие через вещество электроны могут терять свою энергию в результате возбуждения и ионизации атомов вещества, передачи энергии движущихся электронов непосредственно атомам, путем резонансного поглощения, при возникновении рентгеновского излучения и других процессов. [c.235]

Возбужденные под действием света молекулы сенсибилизатора могут инициировать р-цию благодаря передаче энергии возбуждения молекулам реагента, в результате чего последние переходят в возбужд. синглетное или триплетное состояние. Ф. р. могут протекать также в результате возникновения окисл.-восст. р-ций вследствие фотопереноса электрона от молекулы сенсибилизатора к молекуле реагента (и наоборот). [c.632]

Когда молекулы пигментов поглощают энергию света, они активируются и переходят в более высокоэнергетическое возбужденное электронное состояние. Такое возбужденное состояние с электронами на разрыхляющих орбиталях нестабильно, и после отдачи избытка энергии электроны возвращаются в основное состояние. Это может осуществляться несколькими путями (рис. 1.5). Прежде всего по мере потери возбужденной молекулой избытка колебательной энергии происходит быстрая (10 2 с) колебательная релаксация, в результате чего молекула возвращается на более низкий колебательный уровень. Существует несколько способов релаксации колебательно-возбужденных состояний. Простейшим из них является переход в основное электронное состояние либо путем испускания излучения в процессе флуоресценции, либо путем передачи энергии возбуждения какой-то другой молекуле, которая в свою очередь становится электронновозбужденной. Поскольку колебательная энергия уже потеряна, энергия флуоресценции нли передаваемая энергия всегда меньше, чем поглощенная. Поэтому длина волны флуоресценции больше, чем у поглощенного излучения. Аналогичным образом при передаче энергия может поглощаться только молекулой, имеющей максимум по- [c.22]

Азотистые основания представляют собой я-электронные системы. Между плоскими я-электропны.ми циклами, расположенными параллельно друг другу, реализуются значительные дисперсионные взаимодействия. Поэтому плоские молекулы красителей, чья цветность определяется сопряжением я-электронных связей, оказываются способными образовывать полимеры в растворе. Эти полимеры, в которых мономеры связаны дисперсионными силами, обладают особыми оптическими свойствами, так л ак в них происходит экситонная передача энергии возбуждения. В двойных спиралях полинуклеотидов параллельная упаковка оснований проявляется, в частности, в эффекте гипохромизма (см. 5.4). [c.232]

Рассмотрим квантовые переходы под влиянием взаимодействий, не зависящих от времени. К таким переходам относятся а) процесс внутренней конверсии, т. е. процесс передачи энергии возбуждения ядра электронам атома б) эффект Оже — перестройка электронной оболочки атомов С несколькими электронами, сопровождающаяся вылетом одного электрона из атома. [c.474]

В этом параграфе мы рассмотрим процесс внутренней конверсии, Это название отражает первоначальную ошибочную точку зрения, согласно которой передача энергии возбуждения ядра электронам атома рассматривалась как внутриядерный фотоэффект, осуществляемый фотонами, испускаемыми ядром. В дальнейшем выяснилось, что процесс передачи энергии возбуждения ядра электронам может происходить и в том случае, когда испускание одного фотона абсолютно запрещено, т, е. между состояниями с нулевыми значениями полного момента (0—0 переходы, см. 94). Внутреннюю конверсию и испускание ядром фотонов следует рассматривать как две альтернативные возможности, осуществляемые при переходе атомного ядра из возбужденного в основное состояние. Вопросу вычисления вероятности внутренней конверсии посвящено много работ [92—96], которые отличаются друг от друга тем или иным использованным приближением для волновых функций атомных электронов и для оператора, определяющего переходы. Здесь мы рассмотрим элементарную теорию внутренней конверсии, в которой волновые функции испускаемых электронов выбираются в виде плоских волн и используется нерелятивистское приближение. [c.475]

Третьим процессом,- который оказывает существенное влияние на состояние атомов дочернего элемента, является возникновение промежуточных возбужденных уровней ядер этого элемента. Процессы разрядки этих уровней путем внутренней конверсии, т. е. непосредственной передачи энергии возбуждения ядра орбитальным электронам приводят к образованию вакансий в соответствующих оболочках атомов 1 [140]. [c.72]

Расчет, сделанный в первом порядке теории возмущений по заряд--квадрупольному взаимодействию,показывает, что вероятность релаксации не зависит от колебательного кванта молекулы, слаб о зависит от типа металла А где Я - расстояние адсорбированной молекулы от поверхности. По порядку величины рассчитанные коэффициенты аккомодации совпали с экспериментальными. Некоторым доказательством передачи энергии в электронное возбуждение твердого тела является обнаруженное нами свечение 3 - линии натрия при рекомбинации атомов дейтерия на поверхности ионного кристалла п/а [1/ , [c.208]

Импульсный радиолиз возник в радиационной химии, которая изучает химические и физико-химические превращения веществ под действием ионизирующего излучения. Его широко применяют для выяснения механизма радиолитических превращений, где с его помощью достигнуты крупные успехи установлено образование сольватированных электронов (ег) при радиолизе жидкостей, экспериментально обнаружено наличие шпор в облученных воде и этаноле, определены времена сольватации электронов в ряде жидкостей, идентифицированы другие первичные продукты радиолиза многих систем, исследована их реакционная способность и т. д. Кроме того, импульсный радиолиз часто используют для решения различных общехимических проблем. Этим методом получают и исследуют сольватированные электроны, неорганические и органические свободные радикалы, анион- и катион-радикалы, ионы металлов в необычных состояниях окисления, возбужденные молекулы и атомы, карбанионы и карбокатионы, ионные пары. Его применяют для изучения многих свойств указанных короткоживущих частиц реакционной способности, оптических спектров поглощения, коэффициентов диффузии, величин рК электролитической диссоциации и т. п. Нередко он находит применение для исследования особенностей химических и физико-химических процессов кинетики быстрых реакций, туннелирования электронов, переноса протонов, передачи энергии возбуждения, химической поляризации электронов и других. [c.123]

Радиационная полимеризация в растворителях имеет некоторые характерные особенности. Согласно правилу аддитивности, выход радикалов прн облучении смеси является линейной функцией электронной доли каждого компонента. В ряде случаев наблюдаются отклонения от этого правила. На примере радиолиза органических соединений (см. стр. 190) было показано, что отклонение обусловлено передачей энергии возбуждения от одного компонента к другому. Это явление часто наблюдается и при проведении полимеризации в растворах. [c.259]

Рис. 129. Схема процесса возбуждения активаторного центра (справа) свечения посредством передачи энергии рекомбинации электрона с положительной дыркой (слева) (344).

Еще одним свидетельством является эффект передачи энергии возбуждения в момент соударения горячего атома с молекулой в бинарных системах (например, бензол — иод). Поскольку акцептор возбуждения не может принять порцию энергии большую, чем расстояние между его электронными уровнями, то предельная энергия не может быть больше нескольких электронвольт. [c.164]

Возвращаясь к вопросу о передаче энергии возбуждения от атомов к электронам, нетрудно видеть, что эффективное сечение для этих процессов должно быть очень велико (вероятность порядка единицы), так как спин электрона всегда сохраняется и передача энергии не связана с резонансными условиями. Необходимо, однако, чтобы электрон успел столкнуться с возбужденным атомом в течение времени жизни , которое для метастабильных атомов достигает порядка 10 сек и даже более, т. е. нужно, чтобы метастабильный атом не успел столкнуться раньше с другим атомом или молекулой и разрядиться при этом. [c.303]

Ранее внутреннюю конверсию рассматривали как особый вид внутреннего фотоэффекта , обусловленного передачей орбитальному электрону всей энергии у-кванта, образующегося при переходе возбужденного ядра на основной уровень. Сейчас принято считать, что внутренняя конверсия обусловлена непосредственной передачей энергии возбуждения ядра одному из внутренних электронов без промежуточного образования у-кванта. [c.25]

Наконец, поглощение света может вызвать минимальный уровень электронного возбуждения молекулы светоабсорбера. Такие молекулы при этом будут быстро отдавать часть своей энергии в виде тепловой энергии и в виде квантов света. Передача энергии возбуждения полимеру квантами малой энергии безопасна для него. В таком случае наблюдается стабилизация против действия света. Типичным представителем такого рода светоабсорберов является оксибензофенон и некоторые его производные. [c.125]

В общем, существует несколько причин, которые могут приводить к замедлению процесса накопления стабилизированных радикалов со временем и установлению стационарного состояния 1) рекомбинация радикалов 2) захват радикалами электронов [154, 185] и другие процессы передачи и рекомбинации зарядов 3) передача энергии возбуждения от матрицы, приводящая к диссоциации радикалов. [c.344]

Аналогичная передача энергии возбуждения путем ударов 2-го рода происходит при сенсибилизированной флуоресценции паров металлов. Изучение сенсибилизированной флуоресценции показывает, что эффективность соударений становится больше в том случае, когда у сталкивающихся атомов имеются близлежащие энергетические уровни [248, 254—256]. Более того, теоретические расчеты показали, что при низких электронных концентрациях плазмы вероятность излучения возбужденных атомов или ионов значительно выше, чем вероятность тушащих ударов 2-го рода. С ростом электронной концентрации плазмы вероятность этих ударов возрастает и, следовательно, возрастает их роль в процессах, происходящих в плазме. [c.72]

Возникновение резонансов обусловлено сильным взаимодействием сталкивающихся систем, интенсивность которого должна быть порядка энергии химических связей. Взаимодействие может осуществляться лишь в результате перекрывания электронных волновых функций этих систем и в рассматриваемой области энергий носит локальный характер. Приближенно можно считать, что в образовании комплекса (если нет системы сопряженных связей) участвует один атом, входящий в состав молекулы. Влияние передачи энергии возбуждения по молекулярной цепи можно тогда учесть, рассматривая этот процесс [c.41]

Внутреннюю конверсию нельзя считать своего рода фотоэффектом, вызванным у-квантом (излученным ядром) в окружающей это ядро электронной оболочке. Теоретические расчеты показывают, что вероятность фотоэффекта была бы недостаточной для объяснения наблюдающейся на опыте интенсивности этого процесса. Внутреннюю конверсию следует рассматривать как процесс прямой передачи энергии возбужденного ядра одному из орбитальных электронов атома.—Прим. ред. [c.18]

Миграционная теория подтверждается рядом экспериментальных данных. Так, например, концентрационное тушение практически не наблюдается для веществ, спектры поглощения и излучения которых не перекрываются. И, напротив, наблюдается довольно сильное тушение для веществ с перекрывающимися спектрами, поглощения и излучения, т. е. процесс передачи энергии возбужденной молекулой облегчается тем, что строение возбужденного электронного уровня гасящей молекулы, по всей вероятности, близко к строению возбужденного уровня излучающей молекулы. В случае же концентрационного тушения совпадение структур возбужденных уровней идеальное. [c.30]

Рассмотрим процесс возбуждения частиц газа до состояния а с энергией возбуждения электронами, обладающими энергией (точнее от до I,-Ь. Вероятность такого возбуждения обозначим через ( 1). После неупругого столкновения первого рода энергия электрона будет = Процессом, обратным рассматриваемому, будет неупругое соударение второго рода электрона, обладающего энергией о (точнее от до с возбуждённой частицей газа в состоянии а. Передача энергии возбуждения электрону приведёт к тому, что после соударения его кинетическая энергия будет 1 = Вероятность такого соударения обозначим через га ( 2) и концентрации электронов с кинетической энергией и обозначим через йщ и йп.2. Число актов возбуждения, имеющих место в единице объёма газа в единицу времени, равно числу столкновений электронов с энергией с невозбуждёнными частицами газа К, умноженному на вероятность Точно так же число неупругих соударений второго рода в том же объёме и за то же время равно числу соответствующих столкновений N2, умноженному на. Если мы допустим, что числа столкновений Л 1 и N2 пропорциональны соответственно (при факторе пропорциональности к) йщ-п и йп2-п , где п — концентрация невозбуждённых, п —концентрация возбуждённых частиц газа, то мы непосредственно придём к установленному Клейном и Росселандом [694, 675] в 1921 году соотношению [c.213]

Важнейшую роль в формировании и поддержании а-спиральной конфигурации полипептидной цепи играют водородные связи, возникающие между —СО- и —NH-гpyппaми хребта полипептидной цепи, расположенными на соседних витках спирали (рис. 30). И хотя энергия этих связей невелика, большое количество их приводит к значительному энергетическому эффекту, в результате чего а-спиральная конфигурация достаточно устойчива и жестка. Предполагают, что я-электроны СО- и КН-группировок полипептидной цепи могут вступать во взаимодействие через водородные связи, осуществляющие контакт соседних витков а-спирали. В результате на спирализованных участках белковой молекулы возникают зоны сопряжения электронов. Они могут служить для передачи энергии возбуждения электронов, что имеет огромное значение для осуществления химических реакций и трансформации одного вида энергии в другой. Таким образом, под вторичной структурой белковой молекулы подразумевают ту или иную конфигурацию, характерную для одной или нескольких полипептидных цепей, входящих в состав Молекулы. [c.66]

Теоретические расчеты взаимодействий в двойной спирали проводились в ряде работ, начиная с работы Де-Во и Тиноко [67] (см. также [6]). Важная идея работы [67] состояла в выявлении роли вертикальных взаимодействий между параллельными азотистыми основаниями ( sta king ). Известно, что между плоскими я-электронными циклами, расположенными параллельно друг другу, реализуются значительные дисперсионные взаимодействия (см. стр. 195). Поэтому молекулы красителей оказываются способными образовывать полимеры в растворе (так называемые полимеры Шайбе), обладающие своеобразными оптическими свойствами. Эти свойства связаны с экситон-ным механизмом передачи энергии возбуждения. В ДНК и в упорядоченных двуспиральных полинуклеотидах достаточно плотная параллельная упаковка оснований проявляется, в частности, в эффекте гипохромизма (см. 5.4). [c.503]

Спонтанное излучение фотонов только частично определяет время л<изни состояния, так как наряду со спрятанным излучением фотонов возможны другие процессы потери энергии возбуждения квантовой системой. К таким процессам относятся взаимодействия между атомными системами, приводящие к безызлучательному переходу энергии возбуждения на другие степени свободы, например, столкновения между атомами может перевести энергию возбуждения в кинетическую энергию их дви-х ения, электронное возбуждение в молекулах и атомах может перейти в колебательное возбуждение ионов. В ядерных системах к таким процессам относятся передача энергии возбуждения ядра электронам атома (явление внутренней конверсии), или ядерные превращения, сопровождающиеся вылетом из ядра нуклонов, электронов и т. д. Если такие процессы характеризовать парциальными временами жизни Ta i), то общее время жизни Та квантового состояния будет определяться формулой [c.459]

Освободившееся в результате фотоэффекта место на электронной оболочке заполняется электронами с вы-шерасположенных оболочек. Этот процесс сопровождается испусканием рентгеновского излучения или испусканием электронов Оже (непосредственная передача энергии возбуждения атома электрону этого же атома). [c.16]

Возвращение атома с метастабильного уровня на основной (нормальный) уровень энергии при обычных условиях происходит двумя путями 1) либо в результате столкновения с электроном атом переходит в более высокое возбужденное состояние, из которого возможен переход в нормальное состояние с излучением 2) либо в результате передачи энергии возбужденного атома другому атому (удары второго рода) сам атом переходит в нор.мальное состояние без излучения. [c.12]

ЯВЛЯЮТСЯ колебания ОН-связей с энергией /iVoh 0,45 эВ. При невысоких температурах в основном оказывается заселенным нижний подуровень /о- Поэтому наиболее вероятен переход системы /ц—//д. В этом случае средняя энергия активации релаксации заряда МПС АЕ определяется энергией возбуждения электрона в зону проводимости Ge s. т. е. АЕ = E s Р, где F — энергия Ферми. Оказалось, что экспериментальные величины АЕ не сильно отличаются от этой разности. Малые вероятности захвата связаны не только с высокой поляризуемостью МПС, но и с необходимостью диссипации достаточно большой энергии, накопленной на воспринимающей моде ( 0,45 эВ). Для ее размена требуется не менее 10 фононов решетки. Захваченный электрон находится в состоянии сильной электрон-фононной связи с колебаниями адсорбционного комплекса. Однако локальные моды комплекса слабо связаны с фононным полем кристалла. Передача энергии возможна только за счет ангармонизма связей. Кроме того, в случае неупорядоченной реальной поверхности энергетический спектр поверхностных фононов отделен от спектра объемных фононов энергетическим зазором. В результате всего этого время жизни локальных колебаний комплексов намного превышает время колебательной релаксации в объеме, что подтверждается экспериментом [6]. [c.58]

Окислительно-восстановительные реакции с окислителем (кеханизн A i). Как указывалось выше, мы не считаем, что молекулы хлорофилла, перестающие флуоресцировать, переходят в метастабильное электронное состояние, но считаем возможным, что эти молекулы могут перейти в химически измененное активное состояние значительной длительности. Точно так же, не считая вероятной чисто физическую передачу энергии возбуждения от метастабильных молекул хлорофилла к кислороду, мы допускаем возможность химической реакции, например передачу электронов между активированным хлорофиллом и кислородом. В присутствии окисляемого субстрата А эта реакция может быть началом сенсибилизированного фотоокисления, например, следующим образом [c.522]

Направление спина электрона может измениться, и молекула путем безызлучательного перехода перейдет в первое трпплет-ное состояние Т1 (константа скорости Й4). Это состояние соответствует более низкому энергетическому уровню по сравнению с состоянием. 1 и имеет большее время жизни, по-видимому, вследствие того, что для возвращения на исходную орбиталь и перехода молекулы в состояние 8о направление спина электрона должно снова измениться. Время жизни возбужденного состояния Т1 составляет около 10 с, и безызлучательный переход к состоянию 8о почти полностью определяется константой скорости 5. Существует также возможность излучательного перехода от Т1 к 8о (фосфоресценция), но этот процесс, идет так медленно ( р-<10 с), что его можно уловить только с помощью методов импульсного фотолиза [259]. Триплетное состояние Т1 имеет большое время жизни, что обеспечивает возможность протекания химических реакций. Если синглетное состояние 81 также участвует в фотохимических реакциях фотосинтеза (как это предполагает Франк [97]), то реагирующее вещество должно образовать комплекс с хлорофиллом до того, как произойдет возбуждение. В этом случае передача энергии возбуждения не будет зависеть от случайного столкновения между этим веществом и хлорофиллом, которое должно успеть произойти в течение 10 с. [c.30]

Теория люминесценции в значительной степени использует такие понятия, как вероятности релаксационных и электронных безызлучательных переходов. Действительно, можно легко показать, что интенсивность люминесценции, например рассмотренного выше перехода Eg-> T2g (см. рис. VII. 12), определяемая заселенностью возбужденного -терма, зависит от соотношения между вероятностями колебательной релаксации на Гга-терме и безызлучательного электродного перехода T2gа также от конкурирующих с люминесценцией безызлучательных переходов A2g и Ед A2g. Колебательную релаксацию следует понимать как передачу энергии возбужденных колебаний данного типа другим колебательным степеням свободы (или другим частицам при столкновениях) с установлением между ними термодинамического равновесия. В гармоническом приближении колебания не взаимодействуют между собой, поэтому колебательная релаксация происходит лишь благодаря ангармонизму колебаний. Последний становится существенным с ростом заселения более высоких колебательных состояний, т. е. с ростом температуры. Отсюда следует сильная зависимость вероятности колебательных релаксационных переходов от температуры, [c.269]

Согласно другому высказанному в литературе нредноложению, помимо полной ионизации атомов примеси полупроводника, т. е. перехода электрона из заполненной полосы полупроводника на акцепторный или донаторный уровень примеси, в полупроводнике могут возникать возбуждённые состояния атомов, уподобляемые как бы новым частицам—экситонам. Экситоны могут передвигаться в полупроводнике наравне с дырхсами путём передачи энергии возбуждения от одного атома к другому. Ионизация экситоиов, дошедших до коллектора, уве.чичивает /к. [c.226]

Кроме этого схематически описанного явления обычной флуоресценции, для возвращения возбужденной молекулы в нормальное состояние могут быть и другие пути (см. рис. П-2). В результате передачи энергии возбуждения посторонним веществам, частицам растворителя или вследствие некоторых других причин возможна безизлучательная дезактивация молекул— переход электронов с возбужденных уровней (I) на основной (0) без испускания кванта света это явление называется тушением флуоресценции. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология