Надо Знать

добавить знаний



Принцип Франка - Кондона



Franck-Condon-diagram.png
Vibration-fluor-abs.png

Принцип Франка-Кондона - физические соображения, позволяющие объяснить распределение интенсивностей электронно-колебательных молекулярных спектров, основанный на предположении, что электронные переходы происходят за короткое время по сравнению с характерным временем колебаний атомов в молекулах, а потому можно считать, что при таких переходах положения атомов фиксированы.

Принцип был разработан в 1926. Он назван в честь Джеймса Франко и Эдварда Кондона.

Легче принцип применять к двухатомных молекул, для которых единственный параметр, определяющий структуру молекулы - расстояние между атомами. Иллюстрация принципа приведена на двух рисунках справа. Верхний рисунок изображает кривые потенциала межатомного взаимодействия в основном и возбужденном состоянии молекулы и колебательные волновые функции соответствующих нормальных мод. На нижнем рисунке схематически изображены спектры поглощения и люминесценции такой молекулы.

Взаимодействие между атомами в молекуле различна в основном и возбужденном электронном состоянии. Если перед поглиннням молекула находилась в основном электронном состоянии и ее атомы совершали только нулевые колебания, то возбуждение молекулы при неизменном положении атомов происходит следующим колебательное состояние, при котором колебательные волновые функции перекрываются лучше. В приведенном примере такой переход будет происходить в состояние с колебательным квантовым числом 2. Он показан вертикальной стрелкой вверх. Другие переходы тоже будут, но с меньшей интенсивностью.

В возбужденном состоянии положения атомов релаксуватиме вследствие различных причин, например, благодаря столкновением с другими молекулами. В результате с большой вероятностью через некоторое время молекула окажется в колебательном состоянии с колебательным квантовым числом 0, и излучать свет именно из этого состояния. Вероятнее переход будет в колебательное состояние с колебательным числом 2, показано зеленой стрелкой вниз. Разность энергий этих состояний меньше, чем разность энергий состояний, между которыми проходил переход при возбуждении, поэтому излучение будет происходить с Стоксово смещением.


Источники

  • Давыдов А.С. Квантовая механика. - Москва: Наука, 1973.


Физика Это незавершенная статья по физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам