Jablonski-Termschema
Bemerkungen
- Das Jablonski-Termschema dient zur Veranschaulichung der komplizierten
Elektronenübergänge innerhalb der Moleküle.
- So erreichen z.B. vom Grundzustand S0, meist ein
Singulett-Zustand, die Elektronen die energiereicheren Zustände S1
oder S2, die ebenfalls Singulett-Zustände sind.
- Die Rückkehr in den Grundzustand erfolgt in den meisten Fällen durch
strahlungslose Relaxation, wobei die aufgenommene Energie als Wärme
abgegeben wird (internal conversion).
- Alternativ kann die Entspannung durch die Emission von Licht erfolgen, was
zur Fluoreszenz führt.
- Die Elektronen der energiereichen Singulett-Zustände können sich durch Spinumkehr
(intersystem crossing) in den etwas energieärmeren und somit stabileren
Triplett-Zustand bringen.
- Unter einer erneuten Spinumkehr und der Emission von Licht fallen sie in
den Grundzustand zurück. Dies ist das Prinzip der Phosphoreszenz.
- Auch innerhalb der Elektronenzustände sind die Energieniveaus nicht
völlig einheitlich. Wegen mechanischer Schwingungen der Bindungen sind
jedem Niveau zusätzlich etwa 30 bis 50 Schwingungsniveaus
überlagert, die zu leicht unterschiedlichen Gesamtenergien führen. Diese
werden nach ihrer Schwingungsquantenzahl v mit entsprechendem Index
bezeichnet.
- Innerhalb eines Schwingungszustandes treten noch Rotationsniveaus
auf, die mit I = 0, 1, 2... bezeichnet werden.
- Ein Übergang von z.B. S0 in S2 erfordert für
Moleküle unterschiedlicher Schwingungszustände daher unterschiedliche
Energien, die sich in unterschiedlichen Absorptionslinien widerspiegeln,
meist jedoch nicht einzeln aufgelöst werden können.
- Je höher das Energieniveau des angeregten Elektrons ist, desto größer
ist sein Bestreben die Energie wieder abzustrahlen. Daher ist die
Verweildauer von Elektronen z.B. im S2-Energiniveau kürzer als
im S1.
|