Индуктивный резонанс

Если какая-либо полоса в эмиссионном спектре (спектре испускания света) молекулы с накладывается на одну из полос в спектре поглощения молекулы (рис. 2), то между этими молекулами возникает индуктивный резонанс. Электромагнитное поле молекулы с индуцирует в молекуле й вынужденные колебания той же частоты. Взаимодействие между молекулами напоминает взаимодействие между двумя одинаковыми маятниками, когда они соединены пружиной. Заставим колебаться один из маятников, а второй пусть будет неподвижным. Постепенно второй маятник начнет колебаться, колебания первого будут затухать. Затем первый маятник остановится, а второй сильно раскачается. Произойдет перекачка энергии колебаний от первого маятника ко второму. Потом этот процесс повторится в обратном направлении и [c.32]

Впервые на существование резонансных явлений при взаимодействии между молекулами обратили внимание Эйзенштейн и Лондон. Индуктивный резонанс при возбуждении электронных состояний подробно исследован Перреном, [c.33]

Пример. Если оба атома водорода находятся в основном состоянии, то резонансное взаимодействие между ними отсутствует. Индуктивный резонанс воз- [c.34]

Молекула хлорофилла в растворе, находящаяся в возбужденном состоянии Sl и играющая роль донора, может путем индуктивного резонанса передать энергию электронного возбуждения молекуле акцептора, находящейся в состоянии So. Энергия, приобретенная акцептором, должна быть равна энергии, потерянной донором, для чего необходимо, чтобы спектр флуоресценции донора и спектр поглощения акцептора в значительной степени перекрывались. По этой причине перенос энергии от хлорофилла Ь к хлорофиллу а осуществляется легче, чем от одной молекулы хлорофилла а к другой [65, 314]. При благоприятных обстоятельствах возможен перенос на расстояния до 10 нм, причем эффективность его не зависит от вязкости растворителя. [c.31]

Второй механизм осуществляется путем излучения фотона, поглощаемого затем другой молекулой. Третий носит название индуктивного резонанса. Согласно этому механизму, энергия от молекулы растворителя посредством квантовомеханического резонанса передается к удаленной молекуле растворенного вещества молекулы, находящиеся между ними, не принимают в этом процессе никакого участия. Такое явление удалось наблюдать в газообразных системах. Оно получило теоретическое обоснование и хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными при исследовании растворов красителей. Этот механизм позволяет объяснить, почему кристаллы антрацена. [c.31]

Для объяснения миграции энергии от пигментов к реакционному центру было предложено несколько физических механизмов. Можно считать, что наиболее вероятным механизмом миграции энергии между различными формами пигментов (каротиноиды-зеленые коротковолновые пигменты длинноволновые формы хлорофилла а) является так называемая резонансная миграция при слабых диполь-дипольных взаимодействиях молекул или, иначе говоря, медленный индуктивный резонанс. Очень важно, что этот вид миграции энергии может осуществляться не только в кристаллических системах. Для реализации миграции энергии с помощью медленного индуктивного резонанса необходимо выполнение следующих требований 1) обменивающиеся энергией молекулы должны обладать способностью к люминесценции (но обмен осуществляется не за счет флуоресценции, так как происходит за время, по крайней мере на один порядок величин меньшее), 2) максимум в спектре люминесценции донора должен располагаться в более коротковолновой области спектра, чем максимум в спектре поглощения акцептора, или они должны перекрываться (иначе процесс не сможет осуществляться самопроизвольно), 3) расстояние между донором [c.146]

Возможный механизм такой передачи состоит в том, что молекула поглощает фотон, который испускается в виде флуоресценции одной из соседних молекул. На самом деле квант может мигрировать без испускания в виде свободного фотона. Такая передача по механизму индуктивного резонанса через цепочку связанных осцилляторов позволяет кванту красного света посетить несколько сот молекул хлорофилла а. в хлоропласте за время, которое равняется его среднему времени жизни (т. е. 5-10- сек). [c.559]

Экситонная миграция энергии. Теория экситонной миграции энергии была впервые разработана Я. М. Френкелем в 1936 г. По своей природе этот тип переноса энергии близок к механизмам индуктивного резонанса. Как и при индуктивном резонансе, экситонный перенос возникает вследствие электрических, диполь-дипольных взаимодействий между молекулами или ионами. Однако экситонный перенос предполагает более интенсивные, чем индуктивный резонанс, межмолекулярные взаимодейст- [c.23]

ВИЯ. Вследствие этого вероятность обмена энергией между соседними молекулами неизмеримо возрастает время обмена составляет 10- —10 с вместо 10 —10 2 с в случае индуктивного резонанса (табл. 2). [c.23]

Как и при индуктивном резонансе, при экситонной миграции энергии не отмечается эффекта фотопроводимости или уменьшения электрического сопротивления образца при освещении. Иными словами, молекулы обмениваются не электронами, а только электронным возбуждением, т. е. как бы сцепленной парой возбужденный электрон — его вакансия на более низком энергетическом уровне, Экситонная миграция энергии возможна как между синглетными возбужденными (синглет-синглет-ный перенос), так и между триплетными (триплет-три-плетный перенос) уровнями. [c.24]

Г Передача (миграция) энергии по пигментам антенных комплексов происходит по принципу индуктивного резонанса (без флуоресценции и переноса заряда). Природа индуктивного резонанса состоит в следующем. Каждая молекула хлорофилла, поглотившая квант света и перешедшая в синглетное возбужденное состояние, является молекулярным осциллятором. Возникающее вокруг возбужденной молекулы переменное электрическое поле с определенной частотой колебаний индуцирует осцилляцию диполя (электрон — ядро) соседней молекулы. При этом молекула-донор переходит в основное состояние, а молекула-акцептор — в возбужденное. Механической моделью такой резонансной передачи энергии может быть система из двух маятников, связанных слабой пружинкой. Раскачивание одного из маятников вызывает колебания другого и затухание колебаний первого. [c.83]

Фёрстер получил уравнение для константы скорости переноса энергии по механизму днполь-дипольного индуктивного резонанса, или кулоновского взаимодействия. Это уравнение для простоты можно записать в приближенной форме [c.130]

Вавиловым, Фёрстером, Галаниным [7, 8]. Возможность индуктивного резонанса при возбуждении колебательных состояний молекул впервые была рассмотрена автором [91. [c.33]

Подробное обсуждение механизма переноса энергии между молекулами пигмента в хлоропластах выходит за пределы данной книги. Однако некоторые понятия, широко используемые в литературе по фотосинтезу, заслуживают разъяснения. Б начале 1950-х годов такой перенос энергии связывали обычно с индуктивным резонансом. Считалось, что этот относительно медленный перенос может происходить между слабо связанными друг с другом молекулами в растворе, например между молекулами хлорофилла Ь и хлорофилла а [259] (см. стр. 31). Позже, с развитием физики твердого тела, некоторые исследователи пришли к выводу, что молекулы хлорофилла расположены в двумерной молекулярной кристаллической решетке и ведут себя подобно полупроводнику. В таком случае соседние молекулы должны взаимодействовать так сильно, что их орбитали будут перекрываться. Миграция экситона (представляемого как электрон и положительно заряженная дырка, движущиеся вместе по решетке [187]) должна при этом происходить столь быстро, что приписать этот экситон в любой данный момент какой-либо определенной молекуле не представляется возможным. Арнольд и Шервуд [4] показали, что если высушенные хлоропласты сначала осветить при комнатной температуре, а затем нагреть до 140° С, то они будут излучать свет. Такого рода результаты подтверждают представление о том, что хлоропласты— это система, обладающая свойствами твердого тела. Описанные процессы происходили бы в полупроводнике, если бы часть возбужденных электронов захватывалась дефектами кристаллической решетки, а затем в результате поглощения кванта дальнего красного света освобождалась и попадала обратно в дырки. Аналогичные явления наблюдались в опытах со све-. жими суспензиями hlorella и листьями (по техническим причинам, однако, их не удалось исследовать количественно). Было высказано предположение, что такой же механизм лежит в основе очень слабого послесвечения, наблюдаемого в темноте при нормальной температуре после освещения зеленых тканей [285]. [c.49]

Эта двухпигментная гипотеза противоречила общепринятой точке зрения, основанной на исследованиях по флуоресценции [66]. Согласно общепринятому взгляду, фотосинтез вызывается исключительно возбуждением хлорофилла а, единственная же функция вспомогательных пигментов заключается в поставке энергии поглощаемых ими двантов хлорофиллу а (вероятно, путем индуктивного резонанса гл. I, разд. Б). [c.245]

Описанный в вышенриведенных жидкофазных экспериментах синглет-синглетный безызлучательный перенос электронной энергии называют дальним диполь-динсльным переносом ( ), индуктивным резонансом или просто классическим резонансом . Теоретический анализ этого явления для двух разрешенных (дипольных) переходов в органических молекулах был проведен главным образом Фёрстером [18, 101, 226, 234]. [c.272]

Однако индуктивный резонанс между синглетными возбужденными состояниями не является единственным возможным типом переноса и распространения возбуждения. В соединениях, показанных на рис. 6, составные группы нафтила, карбонила и дифенила имеют свои полосы поглощения, характеризую-пщеся вибрационной структурой, свойственной данной группе. Связанные группы некопланарны. Фотовозбуждение, локализованное в одной из них (например, С=0), давало излучение, которое по спектральным характеристикам, вибрационной струк- [c.398]

Как видно из значений констант переноса, миграция энергии между ССПБК и кор-комплексами обеих фотосистем осуществляется по механизму индуктивного резонанса (см. 9 гл. ХП1). В пределах пигментных кластеров ПБК миграция энергии происходит по экситонному типу. [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология