Молекуланың электрондық күйлерінің Жаблонский диаграммасы
Jablonski diagram
Жаблонский диаграммасы: молекуланың электрондық күйлерін, вибрациялық деңгейлерін және олар арасындағы ауысуларды көрсетеді. Молекулалық спектроскопияда маңызды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Молекуланың электрондық күйлерінің диаграммасы
Diagram of the electronic states of a molecule
Молекулалық спектроскопияда Яблонски диаграммасы – молекуланың электрондық күйлерін және көбінесе тербеліс деңгейлерін, сондай-ақ олар арасындағы өтулерді көрсететін диаграмма. Күйлер энергия бойынша тік орналасады және спин көптілігі бойынша көлденең топталады. Радиациялық емес өтулер бұйра сызықтармен, ал радиациялық өтулер тура сызықтармен көрсетіледі. Әрбір электрондық күйдің тербеліс негізгі күйлері қалың сызықтармен, ал жоғары тербеліс күйлері жіңішке сызықтармен көрсетіледі. Диаграмма поляк физигі Александр Яблоньскийдің құрметіне аталған, ол оны алғаш рет 1933 жылы ұсынған.
In molecular spectroscopy, a Jablonski diagram is a diagram that illustrates the electronic states and often the vibrational levels of a molecule, and also the transitions between them. The states are arranged vertically by energy and grouped horizontally by spin multiplicity. Nonradiative transitions are indicated by squiggly arrows and radiative transitions by straight arrows. The vibrational ground states of each electronic state are indicated with thick lines, the higher vibrational states with thinner lines. The diagram is named after the Polish physicist Aleksander Jabłoński who first proposed it in 1933.
Өтпелі кезеңдер
Молекула фотонды сіңірген кезде фотон энергиясы түрленеді және молекуланың ішкі энергия деңгейін арттырады. Сол сияқты, қозған молекула энергияны фотон түрінде шығара алады. Фотонның энергиясына байланысты бұл діріл, электрондық немесе айналу энергиясы деңгейлерінің өзгеруіне сәйкес келуі мүмкін. Бұл деңгейлер арасындағы өзгерістер «өткізулер» деп аталады және Яблонски диаграммасында көрсетіледі. Сәулелі өткізулер фотонның сіңірілуі немесе шығарылуын қамтиды. Жоғарыда айтылғандай, бұл өткізулер бастапқы энергия деңгейінде түйіні және соңғы энергия деңгейінде ұшы бар қатты жебелермен белгіленеді. Сәулесіз өткізулер бірнеше түрлі механизмдер арқылы пайда болады, олардың барлығы диаграммада әртүрлі таңбаланған. Қозған күйдің ең төменгі діріл деңгейіне дейін серпілуі діріл серпілуі деп аталады. Бұл процесс молекуладан ортаға энергияның таралуын қамтиды, сондықтан ол оқшауланған молекулалар үшін жүргізіле алмайды. Сәулесіз өткізудің екінші түрі – ішкі конверсия (IC), ол электрондық түрде қозған күйдің діріл күйі төменгі электрондық күйдің діріл күйімен байланыса алады. Содан кейін молекула діріл серпілуі арқылы одан әрі серпілуі мүмкін. Үшінші түрі – жүйеаралық өту (ISC); бұл әртүрлі спин көптігі бар күйге өту. Үлкен спин-орбиталық байланысы бар молекулаларда жүйеаралық өту, тек кішкентай спин-орбиталық байланысы бар молекулаларға қарағанда әлдеқайда маңызды. ISC фосфоресценцияға әкелуі мүмкін.
When a molecule absorbs a photon, the photon energy is converted and increases the molecule's internal energy level. Likewise, when an excited molecule releases energy, it can do so in the form of a photon. Depending on the energy of the photon, this could correspond to a change in vibrational, electronic, or rotational energy levels. The changes between these levels are called "transitions" and are plotted on the Jablonski diagram. Radiative transitions involve either the absorption or emission of a photon. As mentioned above, these transitions are denoted with solid arrows with their tails at the initial energy level and their tips at the final energy level. Nonradiative transitions arise through several different mechanisms, all differently labeled in the diagram. Relaxation of the excited state to its lowest vibrational level is called vibrational relaxation. This process involves the dissipation of energy from the molecule to its surroundings, and thus it cannot occur for isolated molecules. A second type of nonradiative transition is internal conversion (IC), which occurs when a vibrational state of an electronically excited state can couple to a vibrational state of a lower electronic state. The molecule could then subsequently relax further through vibrational relaxation. A third type is intersystem crossing (ISC); this is a transition to a state with a different spin multiplicity. In molecules with large spin orbit coupling, intersystem crossing is much more important than in molecules that exhibit only small spin orbit coupling. ISC can be followed by phosphorescence.