Фотонов поглощение молекулами

Фотон, переводные множители 541 Фотона число состояний 245 Фотонов поглощение молекулами 184 [c.551]

Интервал времени между поглощением фотона, возбудившего молекулу, и испусканием фотона в результате описанного процесса может составлять секунды, минуты и даже часы. Это явление называется фосфоресценцией. [c.329]

При прохождении с тонов через объем газа некоторая их часть поглощается молекулами газа. Энергия фотонов передается молекулам, вследствие чего газ нагревается, происходит поглощение лучистой энергии в объеме газа. При этом поглощаются только те фотоны, энергия которых /tv отвечает частотам v (или, что то же, длинам волн X = /v), соответствующим полосам поглощения газа. Фотоны других энергий пролетают через газовый объем без поглощения. [c.183]

При взаимодействии фотонов с молекулой газа коэффициент поглощения может быть записан в форме Лоренца [42] [c.236]

Образование полос в спектрах испускания и поглощения молекул можно понять, пользуясь неравенствами, приведенными в конце п. 3°. Если на вещество падает электромагнитная волна, происходит ее поглощение. При длине волны падающего света, составляющей 0,1—1 мм (далекая инфракрасная с ласть спектра), кванты энергии Лу соответствуют изменению вращательной энергии молекулы А вр. Поглощение фотона молекулой переводит ее с одного вращательного энергетического уровня на другой, более высокий, и приводит к возникновению спектральной линии вращательного спектра молекулы ). Совокупность всех линий представляет собой весь вращательный спектр молекулы. [c.464]

Следует отметить, что при поглощении света атомами или молекулами среды в каждом элементарном акте уничтожается один фотон, вследствие чего происходит переход атома (молекулы) в возбужденное состояние. При этом энергия фотона должна соответствовать разности энергий между основным и возбужденными состояниями. Такое поглош,ение называется однофотонным. [c.280]

Второй закон фотохимии связан с именем А. Эйнштейна (его иногда называют законом Эйнштейна). Согласно этому закону, поглощение света не обязательно заканчивается фотохимической реакцией, однако если это происходит, то для химического изменения каждой молекулы требуется только один фотон . Этот закон математически можно выразить формулой [c.354]

Понятно также, что более короткие волны должны быть химически более активными. Так как поглощение одного фотона должно по закону Эйнштейна вести к превращению одной молекулы, то активными могут быть лишь те волны, для которых Ну больше энергии активации О, необходимой для первичного процесса (например, диссоциации поглотившей свет молекулы). Так как вероятность поглощения одной молекулой одновременно двух или большего числа квантов крайне мала, то условие, определяющее предельную частоту активного света, записывается в виде [c.668]

К тому же исходу может привести и последовательное поглощение нескольких фотонов одной и той же молекулой. В самом деле, представим себе, что в результате поглощения одного фотона молекула переходит в некоторое возбужденное состояние, но его энергия еще меньше энергии активации, и значит, реакция произойти не может. Если поток фотонов достаточно велик, то за время пребывания в возбужденном состоянии молекула успевает поглотить еще один фотон и перейти в следующее, энергетически более высокое состояние, из последнего — в еще более высокое и т. д. Для многих молекул (например, СО2, 5Ев, ВСК, и др.) было прослежено последовательное поглощение нескольких десятков фотонов инфракрасного излучения (к = 10 мкм) и даже их диссоциация. [c.669]

Общую картину процессов, происходящих при оптическом возбуждении молекул красителя, можно представить следующим образом. В результате поглощения фотона молекула из [c.817]

Исходя из квантовых представлений, легко понять, что свет может вызвать такие химические превращения вещества, которые в обычных условиях требовали бы весьма высокой температуры. Действительно, комнатной температуре 290 К отвечает энергия поступательного движения молекул, равная Зй7/2 0,4 э15 = 6,4- 10 °Дж, в то время как энергия фотона зеленой области спектра (v=6 10 Гц) равна e = hv 2,5 эВ = 4 Дж. Таким образом, поглощение фотона видимого излучения эквивалентно нагреванию до многих тысяч градусов. Понятно также, что чем короче длина волны излучения, тем оно должно быть химически более активным. Если для первичного превращения одной молекулы (например, диссоциации) нужна энергия О, то, чтобы это превращение произошло, необходимо, чтобы энергия одного фотона была не меньше О, т. е. Следовательно, [c.190]

Схема резонансной флуоресценции показана на рис. 34.1, а. В результате поглощения кванта света частоты Vl2 молекула попадает на возбужденный уровень 2, откуда спустя некоторое время самопроизвольно переходит на уровень 1, испуская фотон с частотой V2l = Vl2. Резонансная флуоресценция наблюдается в атомных парах, у некоторых простых молекул и иногда в более сложных системах. [c.248]

Спонтанная люминесценция (рис. 34.1,6) отличается от резонансной флуоресценции тем, что после поглощения фотона молекула очень быстро (за время около с) безызлучательно переходит на уровень 3, с которого происходит излучение. Этот вид люминесценции характерен для сложных молекул в парах и растворах. Вынужденная люминесценция (рис. 34.1, в) характеризуется тем, что после поглощения кванта света молекула обычно безызлучательно попадает в состояние 4, которое имеет большее время жизни, чем время жизни возбужденного состояния 3. В результате внешнего воздействия она может попасть в состояние 3 и затем перейти в основное состояние 1 с испусканием фотона частоты vзl. В частности, если безызлучательный переход с уровня 4 на уровень 3 произошел за счет теплового движения молекул, то такая флуоресценция называется замедленной. [c.248]

Фотоэффект как один из процессов взаимодействия фотона с электроном. В основе фотоэффекта (как внешнего, так и внутреннего) лежит элементарный акт поглощения фотона электроном, в результате чего энергия электрона увеличивается. Правда, этот акт не исчерпывает процесса фотоэффекта. Рассматриваемый процесс включает в себя также поведение электрона после того, как произошло поглощение фотона. Существенно, что поглотить фотон электрон может лишь при условии, что первоначально он находится в связанном состоянии (в атоме, молекуле, твердом теле). Поглощение фотона свободным электроном запрещено законами сохранения энергии и импульса. [c.156]

Переизлучение энергии в квантовой теории сводится к представлению о рассеянии как о поглощении падающего на систему фотона с последующим испусканием рассеянного фотона. Энергетический спектр молекулы образуется электронным спектром входящих в нее атомов и колебательными и вращательными уровнями энергии молекулы. Колебательные движения и вращательные движения молекулы квантованы и соответствующие энергетические уровни дискретны. Комбинационное рассеяние образуется в результате переходов между колебательными уровнями. Разность энергий между соседними уровнями равна Ш. Если молекула поглощает падающий фотон с энергией й(о, то может случиться, что энергия Ш будет затрачена для перехода молекулы на более высокой энергетический уровень. Оставшаяся энергия Н(й — Ш) = Н ( > — Q) испускается в виде рассеянного фотона частоты со — Q. При переходе из возбужденного по колебательным уровням энергии состояния на более низкий энергетический уровень молекула может освободившуюся при этом энергию Ш передать рассеиваемому фотону, энергия которого при этом равна Н(й + h l = й(со -Ь Q), т. е. частота фотона увеличивается. В спектре комбинационного рассеяния линии излучения с уменьшением частоты называются стоксовыми, а с увеличением частоты-антистоксовыми. При не очень высоких температурах молекулы по энергиям распределены в соответствии с распределением Больцмана и число молекул, способных принять участие в образовании стоксовых компонент комбинационного рассеяния, больше, чем в образовании [c.266]

Будем считать, что начальное состояние молекулы-основное состояние, когда она находится на колебательном уровне и = О нижней потенциальной кривой. Ситуации а-Ь характеризуются различным увеличением равновесного расстояния между ядрами в возбужденном состоянии, приводящем к различному смещению потенциальных кривых возбужденного состояния вправо. Рассмотрим переходы ИЗ основного состояния в возбужденное в результате поглощения фотона. [c.326]

Прохождение фотонов через вещество есть процесс поглощения и последующего испускания энергии фотонов атомами и молекулами этого вещества. Таким образом, излучение имеет двойственный характер, так как обладает свойствами непрерывности поля электромагнитных волн и свойствами дискретности, типичными для фотонов. Синтезом обоих свойств является представление, согласно которому энергия и импульсы сосредоточиваются в фотонах, а вероятность нахождения их в том или ином месте пространства — в волнах. Соответственно этому излучение характеризуется длиной волны (X) или частотой [c.361]

Величина а , 1/м, при заданной частоте v зависит от природы газа, его температуры и давления. Для различных полос поглощения значения различны вне этих полос газ прозрачен для тепловых лучей, н коэффициент поглощения равен нулю. Обратная величина 1/а определяет среднюю длину свободного пробега фотонов в газе до момента их поглощения. С ростом плотности газа из-за увеличения концентрации молекул длина свободного пробега фотонов падает, а коэффициент поглощения растет. [c.185]

Фотоны с энергией ниже 5 эВ не могут взаимодействовать с веществом таким образом, как это описано выше. Значение энергии этих фотонов, как правило, не превышает энергии связи электронов в атомах. Однако фотоны низких энергий могут вызывать атомные или молекулярные возбуждения. При этом происходит полное поглощение энергии фотона атомом или молекулой, которые переходят в возбужденное состояние. Возбужденные атомы или молекулы, возвращаясь в основное состояние, излучают один или более фотонов, которые в свою очередь могут точно таким же путем поглощаться соседними атомами или молекулами. В конечном счете энергия первичного фотона преобразуется в тепловые колебания частиц вещества, поглощающего излучение. Энергия микроволнового излучения недостаточна для ионизации вещества. Воздействуя на биологическую ткань, оно способно только вызывать ее нагрев. Хотя высказывалось много соображений относительно других видов воздействия микроволнового излучения на живую ткань, ни одно из них не получило убедительного экспериментального подтверждения (в том числе и эффекты, связанные с низкими уровнями облучения). [c.338]

Таким образом, мы приходим к заключению, что условием усиления электромагнитной волны ансамблем атомов является распределение в нем населенностей по энергетическим уровням, противоположное имеющему место обычно при термодинамическом равновесии. Число молекул на верхнем энергетическом уровне в отличие от распределения Больцмана должно быть больше, чем на нижнем. Это является основным условием работы всех типов квантовых усилителей и генераторов. В случае, когда V , будет меньше N , в ансамбле молекул в большей мере будут осуществляться переходы с нижнего уровня на верхний при поглощении фотонов, чем с верхнего на нижний. При этом ансамбль молекул будет являться поглощающей средой, ослабляющей проходящую через него электромагнитную волну. [c.8]

В случаях большой интенсивности лазерного излучения, особенно при импульсном режиме работы лазера, имеют место явления двухфотонного поглощения, состоящие в том, что молекула одновременно поглощает два фотона и переходит в энергетическое состояние, энергия которого равна сумме энергий двух падающих фотонов. Исследование спектров флуоресценции и поглощения подобных систем открывает новые возможности, которые были исключены при использовании обычного источника света. Так, если систему атомов или молекул освещать двумя лазерами, обеспечивающими излучения на частотах Vj и Vg, направленные навстречу друг другу, а частицы при этом перемещаются со скоростью v вдоль линии распространения лучей, то будут наблюдаться новые волны, одна с частотой Va (1 — v ) и другая с частотой (1 + vie). При достаточно высоких интенсивностях лазерных лучей двухфотонное поглощение приведет систему в состояние с энергией /г (vj + Vg) -+ ft (vj — v ) vie. Видно, что доплеровское уширение имеет [c.221]

Фотоны, не поглощенные молекулами газа, двигаясь со скоростью света (3 -10 см/сек), обгоняют лавину медленно движущихся ионов и, прокладывая путь в этом движении, образуют стример. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Так образуется канал газоразрядной плазмы, в которой концентрация положительных ионов достигает порядка 10 uoul M . Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газообразную плазму. [c.30]

Кроме однофотонных переходов существуют двух-, трех- и многофотонные переходы, характерной особенностью которых является одновременность поглощения или испускания двух и более фотонов. Например, при двухфотонных переходах (см. рис. 1.17, а, б) при каждом элементарном акте взаимодействия фотонов с молекулой одновременно поглощаются или излучаются два фотона с энергией Лсуь сумма энергий которых совпадает с энергией возбуждения молекулы, т. е. кс =кс - -Нс . [c.45]

Кинетическая энергия подавляющего большинства свободных электронов, образующихся при многофотониой ионизации атомов и молекул, — Л где К — число фотонов, поглощение [c.196]

Результаты фотолиза. Известно, что поглощение молекулой кванта падающего света возможно только в том случае, если его энергия достаточна для перехода молекулы в одно из возбужденных электронных состояний. Обозначим основное состояние исходнсй молекулы Р, а возбужденное состояние после поглощения фотона - . Такому процессу соответствует одна полоса поглощения в электронном спектре исходного соединения, а вероятность перехода зависит от природы нижнего и верхнего состояний. [c.76]

Люминесценцию обоих видов — флуоресценцию и фосфоресценцию,— как уже было отмечецо выше, можно возбудить действием света на молекулы. Такого рода люминесценция, вызванная поглощением молекулами фотонов, называется фотолюминесценцией. [c.60]

Пропускание глазных сред зависит от длины волиы [22] для Х= 507 нм Тг = 0,б1 для Л = 565 нм Тг = 0,57. Значит, число фотонов, доходящих до сетчатки, п = 20 Пц = 242. Только часть дошедших до сетчатки фотонов поглощается молекулами светочувствительного вещества, вызывая их возбуждение. Назовем такое поглощение активным поглощением и введем величину в] — коэффициент активного поглощения монохроматического света, соответствующего максимуму спектральной световой эффективности. По данным Вавилова [5] при темновой адаптации Я] = 0,22. Хехт [38] дает несколько меньшее число, Роуз [42] считает, что а, лежит в пределах от 0,1 до 0,2, т. е. а1/1 = 2- 4. Итак, чтобы наблюдатель заметил световую вспышку, палочки его сетчатки должны активно поглотить от двух до четырех фотонов. Для колбочек а раз в десять меньше, чем для палочек. Но число активно поглощенных фотонов на пороге восприятия и для колбочек, по-видимому, лежит в тех же пределах. [c.47]

Как известно, действие мощного лазерного излучения может вызвать не только однофотонное, но также и многофотонное поглощение. В результате химическое изменение каждой молекулы может происходить поглощением более одного фотона (о многофотонном поглощении см, 4 гл. XVIII). [c.354]

Поглощение называется двухфотонным, если система (атом, молекула) переходит с основного (невозбужденмого) уровня на возбужденный вследствие одновременного поглощения двух фотонов. [c.401]

Под действием света могут происходить процессы диссоциации молекул, присоединения атомов к молекулам. Различные химические реакции, протекающие под действием света, называются фотохимическими реакциями. Наиболее значительными в живой природе являются фотохимические процессы фотосинтеза. В жизни человека большую роль играет способность глаза воспринимать свет. Поглощение фотона света в светочувствительной клетке сетчатки приводит к разложению молекулы белка — родопсина. При разложении молекулы родопсина возникает сигнал, который по нервным волокнам передается мозгу. В темноте родопсин иосстачавливается, и клетки снова становятся способны к восприятию света. [c.305]

Законы фотоэффекта, изложенные в данном и предыдущем параграфах, были установлены для сравнительно кебольщих интенсивностей света. Интерпретация фотоэффекта, основанная на квантовых представлениях, связывает освобождение электрона с передачей ему энергии одного фотона падающего света. Выше мы убедились в том, что в случае мощного света оптический электрон атомов и молекул может приобрести энергию нескольких фотонов (многофотонные поглощение и ионизация, см. 157). Аналогичное явление было обнаружено и по отношению к свободным электронам металлов (Фаркаш с сотр., 1967 г.). [c.646]

Первые надежные измерения этого рода, требующие измерения количества поглощенного монохроматического света (частоты V) и количества прореагировавшего вещества, были выполнены в 1916 г. Варбургом. Была изучена реакция разложения бромистого серебра AgBг под действием света. Измерения показали, что каждый квант поглощенного света разлагает одну молекулу бромистого водорода, т. е. реакция идет согласно уравнению 2НВг + 2/Iv = Н-2 + Вг. . В рамках теории фотонов понятно, что поглсщение света может быть серьезным стимулом химического превращения. Действительно, поглощение фотона молекулой сообщает ей очень большое количество энергии, эквивалентное средней кинетической энергии теплового движения при температурах в десятки тысяч градусов, согласно соотношению /гv = где к — 1,38-10" Дж/К, а Т — [c.668]

Возможно, однако, осуществить фотохимическую реакцию и в том случае, когда частота падающего света vполоса поглощения которого включает частоту V. Фотон hv поглощается молекулой сенсибилизатора, которая при этом переходит в возбужденное состояние и затем в результате столкновения с молекулой исходного вещества передает ей полученный запас энергии. Такие фотохимические реакции называются сенсибилизированными. Они могут протекать в газообразной, жидкой и твердой фазах. Сенсибилизированные фотореакции довольно широко распространены. [c.190]

Закон Эйнштейна и соотношение /гv D справедливы лишь для сравнительно малой интенсивности света. Если интенсивность света велика (мощное лазерное излучение), то одновременно может поглотиться два, три и более фотонов и энергия Д, необходимая для первичного фотопревращения, будет складываться из энергии многих фотонов. Возможно и последовательное поглощение нескольких фотонов одной н той же молекулой. [c.190]

Как только плазма возникла, в ней начинает поглощаться лазерное излучение (обычно этому соответствуют температуры 5000-4- 12000 К). Поглощение в плазме обусловлено обратным тормозным эффектом, при котором свободный электрон погло щает фотон. Электрон переходит в более высокое энергетическое состояние непрерывного спектра. Для сохранения количества движения этот процесс должен происходить в поле иона,, атома или молекулы. На начальных стадиях пробоя число ионов мало, а температура газа остается низкой. Взаимодействие электрона с излучением происходит в этом случае в поле нейтрального атома или молекулы. Коэффициент поглощения связанный с обратным тормозным эффектом в системе, состоящей из нейтрального атома и свободного электрона, вычислен, например, для нейтрального водорода (в единицах СГС) [29] [c.103]

Лри иопускании фотона происходит его возникновение как частицы, причем его энергия, масса, импульс и спин заимствуются от испускающей его частицы, т. е. имеют место уменьшение энергии и массы излучающей ореды и механический импульс отдачи при иопускании. После поглощения средой фотон перестает существовать как частица, а его энергия, масса, импульс и спин передаются поглотившему его атому или молекуле. [c.18]

Рассмотрим неселективную (серую) лучеослабляющую среду, коэффициент ослабления которой k равен сумме коэффициента поглощения а и рассеяния р (А = а-ьр). Ослабление лучистой энергии при прохождении через среду происходит вследствие поглощения и рассеяния фотонов частицами среды (молекулами, ионами, частицами взвеси и пр.). Феноменологическая Характеристика среды —коэффициент ослабления k с точки зрения квлнтово-статистических представлений определяется выражением [c.115]

Амплитудный анализатор АИ-100 с датчиком УСД-1, оснащенный кристаллом NaJ(Ta), имеет разрешающую способность по Y-линии s 9%. Основные процессы взаимодействия Y-квантов с веществом — фотоэлектрические поглощения, комптоновское рассеивание и образование пар. Результатом взаимодействия излучения с веществом сцинтиллятора является возбуждение атомов молекул, которые, возвращаясь в нормальное состояние, испускают фотоны с частотой в области спектральной чувствительности фотокатода фотоумножителя ФЭУ-13. Кристалл йодистого натрия, активизированный таллием, обладает световым выходом относительно большой плотности, содержит атомы йода с большим атомпы. весом (Z = 53), хорошо себя зарекомендовал в спектрометрии рентгеновского и у-излучения. Так как интенсивность световой вспышки линейно связана с энергией, возбужденной 7-квантом в кристалле, на аноде фотоумножителя ФЭУ-13 появляется пропорциональный ей импульс тока, регистрируемый набором статистически распределенных импульсных счетчиков. [c.57]

ИОНИЗАЦИЯ [диссоциативная состоит в распаде молекул с одновременной ионизацией продуктов диссоциации многофотонная— разновидность ионизации, обусловленная одновременным поглощением нескольких фотонов атомов или молекул поверхностная происходит вследствие термическо11 десорбции положительных или отрицательных ионов с поверхности твердых тел термическая происходит за счет кинетической энергии сталкивающихся частиц при высоких температурах ударная — ионизация газа, осуществляемая ударами электронов, ионов или атомов] [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...