Kasha kuralı - Kasha's rule

Kasha yönetiminin Şeması. Enerji ile bir foton enerjisi, temel düzeyde bir elektron uyaran bir uyarılmış enerji seviyesine (örneğin kadar, ya da ) ya da titreşim alt seviyesinden birini. Titreşim gevşeme ardından enerjinin bir kısmının (dağılmasına yol açan, uyarılmış seviyeler arasında yer alan düşük uyarılmış seviyesine doğru bir geçiş (iç dönüşüm) şeklini alarak). Enerji ardından enerjinin bir foton emisyonu ile dağıtılır sistem geri temel durumuna dönmek için izin verir.${\ Displaystyle h \ nu _ {1}}$${\ Displaystyle E_ {0}}$${\ Displaystyle E_ {1}}$${\ Displaystyle E_ {2}}$${\ Displaystyle \ Delta E_ {d}}$${\ Displaystyle h \ nu _ {2}}$

Kasha kuralı bir ilkedir Fotokimyanın ait elektronik olarak uyarılmış moleküller. Kural foton emisyonu (bildiren floresan veya fosforesan ) sadece belirli bir en düşük uyarılmış durumdan kayda değer bir verimle gerçekleşir çokluğu . Amerikan spectroscopist için adlandırılır Michael Kasha 1950 yılında bunu önerdi.

Açıklama ve açıklama

Kural anlamakta alakalı emisyon spektrumunu bir heyecan molekülün. Bir foton elektronik olarak bir molekül emici üzerine taban durumu (gösterilen S ₀ varsayarak, tekli durumunu foton bağlı olarak -) olabilir dalga boyu - yüksek elektronik durumlu bir dizi herhangi birine heyecan (gösterilen S _{, n} burada , n > 0) . Bununla birlikte, Kasha kuralı uyarınca, foton emisyonu (bir durumunda adlandırılan floresan S durumu) yalnızca en düşük uyarılmış duruma gelen kayda değer bir verimle beklenen S ₁ . Sadece bir devlet emisyonunu verim bekleniyor beri kuralın eşdeğer deyim emisyon dalga boyu uyarım dalga boyu bağımsız olmasıdır.

Kural ile açıklanabilir Franck-Condon faktörleri için vibronic geçişler . Her iki titreşim ve elektronik farklılık enerji seviyelerinin, belirli bir çifti için kuantum sayısı Franck-Condon faktörü kendi titreşim ile üst üste gelme derecesi ifade dalga fonksiyonlarının . Üst üste binme büyük, daha hızlı molekülü daha düşük düzeyde daha yüksek geçiş geçirebilmektedir. İki titreşim seviyeleri enerji yakın olduğunda çiftleri arasındaki örtüşme en büyük olduğu; Bu durumda olma eğilimindedir sarsıntısız (titreşim kuantum sayısı geçiş ile bağlanmış elektronik durumlarının seviyeleri v sıfır) yakındır. Üst eyalette moleküller hızlı bir şekilde düşük uyarılmış duruma ulaşmak bu yüzden çoğu moleküller olarak, enerji durumları tüm sarsıntısız seviyeleri, birbirine yakın yalan S ₁ de floresan için zaman önce. Bununla birlikte, arasındaki enerji boşluğu S ₁ ve S ₀ büyüktür, bu nedenle burada artık ile kinetik olarak rekabetçi olduğu floresan oluşur , iç dönüşüm (IC).

Uyarılmış durum arasındaki büyük enerji boşluklar varken Kasha en kuralın istisnaları ortaya çıkar. Bir örnek azulen : Klasik bir açıklama olduğunu S ₁ ve S ₂ olduğu floresan çoğunlukla gözlenmektedir birbirinden durumları yeteri kadar yalan S ₂ . Bununla birlikte, son zamanlarda yapılan araştırmalar bu durumda olmayabilir ortaya koydu ve bu fluoresans görülmektedir S ₂ çünkü çaprazlama K çok hızlı iç dönüşüm sağlayan boyutlu potansiyel yüzeyin S ₁ için S ₀ .

Vavilov kuralı

Kasha yönetiminin bir sonuç olduğunu Vavilov bildiren kuralı, kuantum verimi lüminesans uyarım dalga boyu genellikle bağımsızdır. Bu eğilimin bir sonucu olarak da anlaşılabilir - Kasha kuralı tarafından ima - düşük uyarılmış duruma olmayan radyatif dinlenmek üst eyalette moleküller için. Örnek için: Yine özel durumlar bulunmaktadır benzen buharı.

Ayrıca bakınız

• Stokes kayması , Kasha kuralı ile ilgili absorpsiyon ve emisyon frekansları arasındaki fark.

Referanslar