Многофотонное возбуждение

В зависимости от соотношения этих времен и скорости Vg колебательного многофотонного возбуждения различают четыре варианта фотохимических превращений. [c.180]

Основные характеристики ИК МФД. В основе эффекта ИК МФ диссоциации лежит то обстоятельство, что при резонансе достаточно интенсивного лазерного излучения с одним из колебаний многоатомной молекулы последняя способна поглотить большое число ИК квантов — вплоть до границы диссоциации Dq и выше её. В результате такого ИК многофотонного возбуждения (ИК МФВ) формируется достаточно широкое и, как правило. [c.445]

Это объясняется тем, что при многофотонном возбуждении (диссоциации) коэффициент поглощения излучения молекулами резко увеличивается по мере увеличения [c.473]

Другой метод фоторазделения основан на изотопно-селективной фотодиссоциации. Для увеличения содержания бедного изотопа в смеси осуществляют одно- или многофотонное возбуждение его колебательных уровней с последующей диссоциацией колебательно-возбужденных молекул либо ультрафиолетовым, либо иртенсив-ным инфракрасным излучением. В двухстадийном процессе фотодиссоциации подвергаются оба разделяемых изотопа. В результате фотодиссоциации молекул исходные вещества, содержащиеся в поле изотопа, переводятся в отличные по свойствам соединения, которые разделяются известными методами. [c.179]

Рис. 9.1. Схемы энергетических уровней и пере, одов при лазерной ионизации атомов а — нерезонансная фотоиони-зацпя квантом /IV,-, энергия которого превышает потенциал ионизации б — оптическое возбуждение в высоколежа-щее состояние А в — двухступенчатое оптическое возбуждение в высоко-лежащее состояние А через состояние Л г — оптическое многофотонное возбуждение в высоколежащее состояние А -, д — оптическое возбуждение с электронно-возбужденного уровня (/— фотоионнзация из возбужденного состояния А -, II — ионизация из возбужденного состояния А за счет столкновении Л- - — ионное состояние атома

Между этими двумя крайними случаями (отсутствие промежут. резонансных уровней и, наоборот, точный резонанс с ними по частоте) существует плавный переход, когда частота излучения находится вблизи точного резонанса с промежут. уровнем (рис. 1,в). Если расстройка от точного резонанса невешкя, но больше ширины промежут. уровня и ширины спектральной полосы лазерного импульса, происходит не многоступенчатое, а многофотонное возбуждение, но с гораздо более высокой вероятностью, чем при отсутствии точного резонанса. Этот случай реализуется, напр., при возбуждении ниж. колебат. уровней многоатомных молекул в одночастотном лазерном ИК излучении. [c.99]

Многофотонное электронное возбуждение высоколежащих состояний молекул видимым или УФ излучением позволяет исследовать молекулы в области энергий, соответствующей вакуумному УФ, и, в частности, позволяет открывать новые каналы фотохим. р-ций из высоковозбуж-денных синглетных и триплетных состояний. Для молекул в р-ре особенно эффективно многофотонное возбуждение с помощью мощных ультракоротких лазерных импульсов длительности с, к-рая меньше времени жизни [c.100]

Рис. 8.1.7. Многофотонное возбуждение и диссоциация многоатомной молекулы в сильном ИК лазерном поле, частота которого настроена в резонанс с колебательной полосой поглощения. Качественно колебательные уровни могут быть подразделены на три вида по мере увеличения энергии внизу — дискретные колебательные уровни определённого типа колебания начиная с определённой границы — относительно щирокая полоса поглощения, постоянно смещающаяся в длинноволновую область за счёт ангармонизма, которая образуется за счёт взаимодействия со многими типами колебаний, вьше границы диссоциации — более щирокие быстро распадающиеся в реальный континуум состояний колебательные уровни перевозбуждённой

Ещё один метод многочастотной ИК диссоциации молекул основан на возбуждении обертонов высокочастотных колебаний (С-Н, 51-Н и др.) при одноквантовом поглощении излучения на одной частоте и последующей ИК МФД этих предварительно возбуждённых молекул в результате многофотонного возбуждения лазерным излучением на другой частоте [61]. В силу высокой селективности первой ступени, этот метод может обеспечить высокую селективность диссоциации. Так, в [61], в экспериментах с молекулой СР3Н при возбуждении второго обертона колебания связи С-Н было получено значение о (13/12), равное примерно 9000. [c.451]

Процесс многофотонного возбуждения и диссоциации многоатомных молекул вообще и гексафторида урана в частности до сих пор не имеет достаточно полного теоретического описания из-за недостатка данных о спектре колебательно-вращательных переходов между возбуждёнными колебательными состояниями этих молекул. Наиболее полная информация об этом процессе представлена в монографии B. . Летохова [18]. Особые трудности возникают при объяснении резонансного многофотонного возбуждения молекул из основного состояния в колебательный квазиконтинуум, где спектральная плотность уровней (включая подуровни со снятым вырождением) и число возможных колебательных переходов возрастает настолько, что спектр таких переходов между высоковозбуждёнными состояниями не имеет резкого резонансного характера, свойственного низколежащим переходам (рис. 8.1.7). Трудности вызваны наличием расстроек частоты излучения относительно частот колебательно-вращательных переходов из-за ангармонизма колебаний и распределения молекул по вращательным уровням. Различные подходы к проблеме объединены в три модели [c.478]

Диссоциация молекул в ИК диапазоне осуш,ествляется, как правило, из основного электронного состояния (рис. 8.1.7). Исключение составляют случаи, когда запас колебательной энергии молекулы настолько велик, что уровень её возбуждения пересекает электронно-возбуждённый терм, и может реализоваться спонтанный (адиабатический) или индуцированный столкновениями переход с этого колебательного уровня основного электронного состояния на соответствуюш,ий уровень возбуждённого электронного состояния — обратная электронная релаксация, и при дальнейшем наборе колебательной энергии молекула может диссоциировать, но уже из электронно-возбуждён-ного состояния. Для реализации мономолекулярной диссоциации в ИК диапазоне необходимо поглош,ение молекулой UF около 50 квантов с длиной волны 16 мкм, чтобы запас колебательной энергии молекулы превысил границу диссоциации. В принципе наряду с мономолекулярной диссоциацией может осуш,ествляться бимолекулярный процесс приобретение молекулой запаса колебательной энергии, достаточной для превышения порога диссоциации при VV колебательном обмене высоковозбуждённых молекул. Вполне вероятно, что количество молекул, поглотивших за импульс менее 50 квантов, необходимых для мономолекулярной диссоциации, будет гораздо больше, чем молекул, поглотивших такое или большее число квантов. Так как скорость колебательного VV обмена гораздо выше скорости дезактивации возбуждённых молекул и других вторичных процессов, то колебательный VV обмен между возбуждёнными молекулами должен приводить к установлению распределения молекул по уровням колебательного возбуждения с высокоэнергетическими хвостами. Вполне возможно, что количество молекул в таком хвосте с запасом колебательной энергии, превышаюш,им границу диссоциации, сопоставимо с количеством молекул, распавшихся при прямой мономолекулярной диссоциации. Подобный эффект наблюдался в экспериментах по диссоциации молекул Sip4 и B I3 при их многофотонном возбуждении ниже границы диссоциации [18]. К сожалению, количественными данными относительно молекул UFe авторы не располагают. [c.479]

Однако возможности многофотонного возбуждения проявились наиболее ярко после появления чрезвычайно мощных инфракрасных лазеров на СО2. В 1970 г. было сделано одно из самых удивительных научных открытий. Было установлено, что молекула, частоты колебаний которой почти совпадают с частотой лазера (лазер настроен на резонансную частоту колебания), может поглощать не два или три, а многие десятки фотонов. За время, которое мало по сравнению с временем жизни между молекулярными столкновениями, молекула может поглотить столько фотонов, что химические связи разорвутся исключительно вследствие колебательного возбуждения. Обычно такое непредсказуемое поведение называют многократньш фотонным возбуждением, чтобы тем самым отличить его от двухфотонного (многофотонного) возбуждения. [c.149]

По нашим данным, до сих аор в литературе не сообщалось никаких других примеров по многофотонному возбуждению в пламенах при атмосферном давлении. Стейнфельд [8] указывает, что трудно понять, какие энергетические уровни прини- [c.198]

Если Еа к, то либо молекула должна одновременно поглотить много фотонов (многофотонное возбуждение), либо должно происходить ступенчатое возбуждение колебательных уровней за счет последовательного поглощения фотонов, чтобы это требование было удовлетворено. Другой важный механизм возбуждения — столкновительный V — и-переход между возбуж-деинымп лазерным излучением молекулами, когда неупругие столкновения [c.313]

Рис. 4.12. Схема ступенчатого многофотонного возбуждения колебательного квазиконтинуума многоатомных молекул п их диссоциации

Справочник химика 21

Химия и химическая технология