Возбуждение в высшие возбужденные состояния

Для получения возбужденных молекул, которые трудно возбудить прямыми методами, можно использовать явление передачи энергии. Например, при облучении циклопентадиена выход триплетных состояний мал из-за низкой вероятности синглет-триплетного перехода. С другой стороны, триплетное состояние бензофенона генерируется с высоким квантовым выходом. Если облучать смесь этих двух соединений, образуется триплетное состояние кетона, который затем передает свое возбуждение диену. Триплетное состояние циклопентадиена реагирует по схеме, показанной ниже [7, 8] [c.73]

При комнатной температуре молекулы обычно обмениваются лишь вращательной и поступательной энергиями. Они редко получают при соударениях достаточно энергии, чтобы выйти из основного колебательного уровня, если только не происходит реакция. В этом случае энергии реакции может быть достаточно для того, чтобы возбудить колебания продуктов. После такого возбуждения или после высокотемпературного соударения, которое возбуждает более высокие колебательные состояния, молекулы, вероятно, совершают несколько колебаний, прежде чем подвергнутся новому соударению. В течение этих колебаний добавочная колебательная энергия может распределиться среди других связей, если молекула является многоатомной. Такого перераспределения нельзя, конечно, ожидать в двухатомной молекуле. В результате перераспределения в многоатомной молекуле возможна стабилизация ее усреднением энергии по нескольким связям или распад молекулы, если энергия сконцентрируется на относительно слабой связи. Таким образом, молекула может получить энергию в одной точке, а вступить в реакцию в другой точке вследствие перераспределения энергии (см. рис. 19.1). [c.63]

В металле число атомных орбиталей, участвующих в образовании отдельной молекулярной орбитали, чрезвычайно велико, поскольку каждая атомная орбиталь перекрывается сразу с несколькими другими. Поэтому число возникающих молекулярных орбиталей тоже оказывается очень большим. На рис. 22.20 схематически показано, что происходит при увеличении числа атомных орбиталей, перекрыванием которых создаются молекулярные орбитали. Разность энергий между самой высокой и самой низкой по энергии молекулярными орбиталями не превышает величины, характерной для обычной ковалентной связи, но число молекулярных орбиталей с энергиями, попадающими в этот диапазон, оказывается очень большим. Таким образом, взаимодействие всех валентных орбиталей атомов металла с валентными орбиталями соседних атомов приводит к образованию огромного числа чрезвычайно близко расположенных друг к другу по энергии молекулярных орбиталей, делокализованных по всей кристаллической решетке металла. Различия в энергии между отдельными орбиталями атомов металла настолько незначительны, что для всех практических целей можно считать, будто соответствующие уровни энергии образуют непрерывную зону разрешенных энергетических состояний, как показано на рис. 22.20. Валентные электроны металла неполностью заполняют эту зону. Можно упрощенно представить себе энергетическую зону металла как сосуд, частично наполненный электронами. Такое неполное заселение разрешенных уровней энергии электронами как раз и обусловливает характерные свойства металлов. Электронам, заселяющим орбитали самых верхних заполненных уровней, требуется очень небольшая избыточная энергия, чтобы возбудиться и перейти на орбитали более высоких незанятых уровней. При наличии любого источника возбуждения, как, например, внешнее электрическое поле или приток тепловой энергии, электроны возбуждаются и переходят на прежде незанятые энергетические уровни и таким образом могут свободно перемещаться по всей кристаллической решетке, что и обусловливает высокие электропроводность и теплопроводность металла. [c.361]

Использование высоких температур приводит к тому, что атомы претерпевают возбуждение, так как другие частицы, обладающие высокой кинетической энергией, при столкновении передают им энергию, т. е. кинетическая энергия одних частиц переходит во внутреннюю энергию других. Схематично данный процесс изображают следующим образом A+M- A -t-M, где А — атом какого-либо вещества, А — атом в возбужденном состоянии, М — любая частица, обладающая запасом кинетической энергии.. Такое соударение называется ударами I рода. Если, в своЮ очередь, возбужденный атом А передает при очередном соударении свою энергию другому атому, например С, и возбудит его,, т. е. А + С->А + С. то такие соударения, когда происходит обмен внутренней энергией, называются ударами II рода. Процесс передачи энергии атомом А атому С может рассматриваться как процесс дезактивации атома А. [c.34]

Особым случаем является обнаруженная П. П. Феофиловым и Б. В. Овсянкиным [45] кооперативная сенсибилизация, позволяющая возбудить люминесценцию светом большей длины волны, чем излучаемый. Например, видимое свечение Ти +-в кристаллах Bap2-Yb, Tu возбуждается инфракрасным светом, поглощаемым ионами Yb +. Предполагается, что это явление, наблюдаемое при высоких концентрациях иттербия, связано с образованием групп взаимодействующих друг с другом ионов, в которых возможна одновременная передача энергии от двух ионов Yb + к одному иону Tu + 2Yb H--j-Tu-v2Yb+Tu (звездочка указывает на возбужденное состояние частицы). [c.48]

Газовым горючим в пламенной фотометрии обычно служат углеводороды или водород, которые горят на воздухе или в среде кислорода. Температура пламени для различных смесей, а вместе с ней и число элементов, спектры которых могут возбуждаться, весьма различны. Тогда как пламя смеси светильного газа и воздуха в состоянии возбудить только около десяти элементов с самой низкой энергией переходов (чаще всего щелочных или щелочноземельных), ацетилен-кислородное пламя возбуждает спектры более 50 элементов. Из-за более низких температур пламени по сравнению с таковыми от других источников возбуждения (дуга, искра) число линий, возбуждаемых в спектрах элементов, очень мало, поскольку реализуются только переходы с очень низкой энергией. Более высокотемпературное пламя повышает интенсивность линий и, естественно, увеличивает чувствительность метода. Этим объясняется стремление в последнее время к использованию газовых смесей, дающих при горении высокие температуры. Некоторые специальные горючие смеси (например, (СН)2- - Ог или Нг -f Рг) дают температуру горения, соизмеримую с температурой дуговых источников возбуждения (табл. ХП. 1). [c.353]

Для того чтобы возбудить атомы, т. е. перевести их в состояние, в котором они способны излучать, пламя должно иметь среднюю или высокую температуру и давать достаточное количество тепла иначе за счет расходования энергии на стадиях, предшествующих возбуждению, частицы быстро охлаждаются. [c.85]

V Для целей эмиссионного спектрального анализа необходимо I возбудить спектр пробы. Чаще всего наиболее подходящим для N этого является перевод всей или части пробы в парообразное состояние и возбуждение паров пробы нагреванием их до достаточно высокой температуры (1000—10000°С). [c.17]

Вот это, — обратился учитель к классу, — эмиссионный спектр Водорода. Знаете ли вы, как был получен этот спектр Водороду сообщили дополнительно некоторое количество энергии. Этого можно достичь различными способами, например нагреванием его до достаточно высокой температуры. Водород заболел , ученые говорят возбудился . А в сущности, его электрон, который до этого мирно кружился по своей орбите, близкой к ядру, получив определенное количество энергии, перескочил на другую, более внешнюю орбиту, соответствующую его новому энергетическому состоянию. Возбуждение это продолжалось ничтожно малое время — от 10 до 10 секунды, но, видимо, не очень понравилось вашему приятелю — в следующий момент возбужденный электрон снова перешел на внутреннюю орбиту, излучая определенное количество энергии. Я говорю излучая , потому что эта энергия освобождается в виде световых лучей с той или другой длиной волны. Эта энергия точно определена. Она равна разнице энергий тех уровней, на которых находился электрон. И каждому такому переходу с одного уровня на другой, — учитель показал на спектр, — будет соответствовать одна черточка. Чем больше излученная энергия, тем короче длина волн излучаемого света и тем левее будет находиться соответствующая спектральная линия. [c.162]

Рассмотрим выводы, которые могут быть непосредственно сделаны из рис. 1. Буква и обозначает колебательный уровень верхнего состояния, достигаемый при поглощении кванта Если этот уровень находится достаточно низко, то соответствующая ему точка будет совершать колебания главным образом вдоль линии и в нижней части поверхности потенциальной энергии, ограниченной, как стеной, крутой линией и . Из точек вдоль этой траектории, отмеченной жирной линией, система может вернуться, согласно принципу Франка—Кондона, в основное состояние на колебательные уровни кривой и, с излучением квантов /гv (1) и дать серию дискретных полос. Однако если при поглощении другого кванта (2) достигается более высокий уровень V, тогда возбудится нормальное валентное колебание и соответствующая точка совершит сложную фигуру Лиссажу, точки изгиба которой будут расположены вдоль пространственной прерывистой кривой и>. Так как 5, система будет медленно описывать эту траекторию, делая около 10 колебаний в течение времени жизни возбужденного состояния. Таким образом, почти из каждой точки кривой и будет возможно излучение кванта, как показано стрелкой (2), направленной вниз. В противоположность первому случаю эти стрелки будут кончаться на более широком отрезке, что приведет к возникновению высоких, близко расположенных деформационных колебательных уровней. В результате возникнет большое количество полос, однородно заполняющих ту же спектральную область, что и раньше. Более того, если принять во внимание внутреннюю сложность спектра многоатомной молекулы, вызванную присутствием большого числа колебательных и вращательных частот, то понятно, что спектр излучения будет практически сплошным, даже когда никакие столкновения не возмущают возбужденную молекулу. [c.46]

Однако можно возбудить молекулы сенсибилизатора в основное триплетное состояние не за счет внутренней конверсии в самой молекуле, а за счет межмолекулярного безызлучательного три-плет-тринлетного переноса энергии от другого сенсибилизатора [15]. Подбирая последний с более низким первым возбужденным синглетным уровнем, чем у основного сенсибилизатора, но с более высоким основным триплетным уровнем, можно осуществить [c.106]

Частицы в пробе можно, конечно, возбудить и не только в результате поглощения ими излучающей энергии. Для возбуждения атомов, молекул и ионов до более высоких энергетических состояний могут быть использованы термическая, химическая, электрическая и другие формы энергии. Если возбужденное состояние дезактивируется с высвобож- [c.613]

Чтобы образовалась обычная молекула X Sg, два нормальных атома водорода должны столкнуться друг с другом при не слишком больших скоростях и спиновых векторах, направленных антипараллельно друг другу небольшая начальная поступательная энергия атомов не позволит одному из них возбудиться до состояния Н2р и устойчивая молекула начнет образовываться по пути потенциальной кривой состояния X Sglsa- . Так как связевая яма по шкале потенциальных энергий глубока, в момент прохождения изобразительной точки через минимум кривой кинетическая энергия (развивающаяся при падении двух атомов в потенциальную яму) будет столь велика, что изобразительная точка как бы по инерции проскочит минимум она поднимется по противоположной стенке ямы так высоко, что при обратном движении молекула может, только что народившись, сразу продиссоциировать. Для закрепления образования связи молекула должна успеть передать излишнюю энергию колебательного движения какой-либо посторонней частице, вовремя натолкнувшейся на рождающуюся молекулу. Если кинетическая энергия сталкивающихся атомов будет значительно превышать необходимую величину для возбуждения [c.157]

Каждой совокупности чисел п, I, rrti отвечает своя горизонтальная строка. В каждой из ее клеток согласно принципу Паули могут разместиться не больше двух электронов, которые должны при этом отличаться направлением спина (s— + Va и — /г). что в таблице схематически изображено направлением стрелок, каждая из которых изображает один электрон. Число одиночных стрелок, равное числу неспаренных электронов, дает валентность. В нормальном состоянии электроны стремятся занять самые низкие уровни. Однако возможны и возбужденные состояния, где те или другие электроны переходят на более высокие уровни. В частности достаточно самого небольшого притока энергии для того, чтобы возбудить атомы Ве, В, С, N и О. Поэтому обычно в них проявляются валентности этих возбужденных состояний (они отмечены в таблице звездочками около формул наверху). Табл. 79 без дальнейших пояснений дает правильные величины валентностей для двух первых периодов. Остается добавить следующие замечания. [c.320]

По ряду причин число полос поглощения в ИК-спектре молекул из п атомов может не равняться (Зи — 6). Это число может возрастать благодаря составным тонам и обертонам. Первый термин означает добавление двух или более нормальных частот за счет того, что поглощенный квант энергии способен возбудить два или более нормальных колебания одновременно. Второй термин означает, что молекула переводится из возбужденного состояния в еще более высокое. Уменьгпение числа полос также может наблюдаться по ряду причин. Так, поглощение не наблюдается для колебания, которое ие вызывает изменения в полярности молекул. Далее, вращение линейной молекулы требует лишь двух степеней свободы, так что число нормальных колебаний равно Зп — 5). Кроме того, пара идентичных частот может дать одну полосу, а в некоторых случаях близко расположенный дублет, наблюдаемый при высоком разрешении. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология