Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu madde, uygun değildir. (Ocak 2017) |
Franck–Condon ilkesi, spektroskopide ve kuantum kimyasında bir kuraldır ve titreşimsel geçişlerin yoğunluğu olarak açıklanır. Titreşimsel geçişler uygun enerjideki fotonların emme ve emisyonundan dolayı elektronik ve titreşimsel enerji seviyelerinde eş zamanlı değişiklik olur. Prensip belirtiyor ki, elektronik geçiş sırasında eğer bu iki titreşimsel dalga fonksiyonları büyük ölçüde aşar ise bir titreşimsel enerji seviyesinden diğerine değişiklik olur.
Genel bakış
Franck–Condon ilkeleri iyi yapılandırılmış yarı klasik yorumlamalardır ve James Franck [Franck 1926] in orijinal katkılarına dayanır. Elektronik geçişler temel olarak anlık nükleer hareketlerin zaman ölçümleriyle kıyaslanmasıdır, böylece eğer moleküller, elektronik geçişler sırasında yeni bir titreşim seviyesinde hareket ederse, bu yeni titreşim seviyesi nükleer konum ve moment anlık uyumlu olmalıdır. Basit harmonik salınımdaki titreşimin (salınımın) içindeki yarı klasik görünümde, gönme noktalarında gerekli şartlar oluşur ve burada momentum sıfır olur.
Kuantum mekaniği resminde ise titreşimsel seviyede ve bunların kuantum harmonik salınımdaki titreşimsel dalga fonksiyonlarında, veya moleküllerin potansiyel enerjisi için daha karışık yaklaşımlarda örnek olarak Morse potensityeli gibi. Figür 1 gösteriyor ki ; moleküldeki titreşimsel geçişler ve bununla birlikte Morse potansiyel enerji fonksiyonları için Franck–Condon ilkesi hem zeminde hem de uyarılmış elektron durumundadır.Düşük sıcaklık yaklaşımlarında iken,molekül elektronik durumdaki titreşim seviyesinde ve fotonun gerekli enerjisindeki emiliminde (v=0) işe koyulur ve bu geçişleri uyarılmış elektronik durumunda yapar. Yeni durumdaki elektron yapısı, moleküldeki dayanak oluşturan çekirdekler denge posizyonunu değiştirir. Bu figür de yer ve birinci uyarılmış katman arasındaki işaretlenmiş nükleer koordinatlarda q 01 olarak değiştirilmiştir. Nükleer koordinat eksenlerinde bu iki atomlu molekülün en kolay durumunda internükleer durumunu obelirtmiştir. Geçişler sırasındaki sürekli nükleer koordinatlar hakkındaki tahminlerden dolayı dikey oklar aracılığıyla bu titreşimsel geçişler gösteriyor.Bu olasılık the molecule can end up in any particular vibrational level is proportional to the square of the (vertical) overlap of the vibrational wavefunctions of the original and final state (Kuantum mekanik formülünü aşağıda görebilirsiniz.).Elektronik uyarılmış durumdaki moleküller hızlıca dinlenme durumuna geçmek için düşük uyarılmış elektronik durumdaki düşük titreşimsel seviyeye geçer. (Kasha's rule) ve bu bozunumdan foton emisyonu ilemelektronsal yer durumuna geçerler. Franck–Condon prensibi emilim ve ışınım için eşit uygulanır.
Emilimde ve ışınım da uygulanan Franck–Condon prensibi,Kasha nın kuralları ile birlikte ortalama olarak yansıma(ayna) simetrisine yol açtı ve bu figür 2 de gösteriliyor. Soğukta moleküllerin bu titreşimsel yapısı, seyrek gaz bireysel geçişlerin heterojen kayıplarından dolayı çok rahat bir şekilde gözlemlenebilir. Titreşimsel geçişler figür 2 de dar şekilde çizilmiştir , eşit derece boşluklarla Lorentzian çizgisel şekilleridir. Titreşimsel seviyelerin arasındaki eşit boşluklar basit harmonik salınımın parabolik potansiyeli için sadece bir durumdur,daha gerçekçi potansiyeller de, örneğin çoğu figür 1 de gösterilmiştir, titremsel enerji arttıkça enerji boşlukları azalır. Elekronsal geçişler için ve buradan düşük titreşimsel seviye durumu sıklıkla 0–0 (sıfır sıfır) olarak geçişlerde bahsedilir ve emilim ve ışınım aynı enerjiye sahiptir.
İlkenin gelişimi
1926 'da yayımlanan Faraday toplumun tutanağı, James Franck kimyasal reaksiyonlarda indüklenmiş fotonun mekanzimasıyla alakadar olmuştur. Farzedilen mekanizm molekülün foton tarafından uyarılması ve bunu takiben kısa bir uyarılma periyodu sırasında başka moleküller tarafından çarpışma olmasıdır. Soru şuydu eğer mümkünse moleküller küçük aşamalarla ışık ürünlerine ayırılabilir mi ayırılamaz mı, fotonun emilimi, çarpışmalar haricinde. Molekülleri parçalara ayırmak amacıyla, titreşimsel enerjinin çözülümü aşması bunun kazanımı gereklidir, bu şu demek, kimyasal bağları parçalamak için enerji gereklidir. Ancak,aynı zamanda bilindiği üzere, moleküller emilen enerjiyi sadece müsaade edilen kuantum geçişleriyle uyumlu sağlayacaktır,ve potansiyel kuyunun enerji seviyesindeki çözülmenin üzerinde titreşimsel hareket yoktur.Yüksek enerjili foton emilimi çözülme yerine yüksek elektronsal durum geçişlerine yol açar. Molekülde ne kadar titreşimsel enerji olduğu incelendiğinde eğer yüksek elektronsal seviyede uyarılmışsa kazanabilir ve bu titreşimsel enerji molekülleri parçalara hemen ayrımak için yeterli olabilir, düşük elektronsal durumda ve yüksek elektronsal durum arasındaki bağlayıcı enerjideki muhtemel değişimleri gösteren üç diyagram çizmiştir.
Kaynakça
- Franck, J. (1926). "Elementary processes of photochemical reactions". Transactions of the . Cilt 21. ss. 536-542. doi:10.1039/tf9262100536. Link 4 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Condon, E. (1926). "A theory of intensity distribution in band systems (Meeting abstract)". Physical Review. Cilt 27. s. 640. Bibcode:1926PhRv...27..637.. doi:10.1103/PhysRev.27.637.
- Condon, E. (1926). "A theory of intensity distribution in band systems". Physical Review. Cilt 28. ss. 1182-1201. Bibcode:1926PhRv...28.1182C. doi:10.1103/PhysRev.28.1182. Link 28 Aralık 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Condon, E. (1928). "Nuclear motions associated with electron transitions in diatomic molecules". Physical Review. Cilt 32. ss. 858-872. Bibcode:1928PhRv...32..858C. doi:10.1103/PhysRev.32.858. Link 28 Aralık 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Birge, R. T. (1926). "The band spectra of carbon monoxide". Physical Review. Cilt 28. ss. 1157-1181. Bibcode:1926PhRv...28.1157B. doi:10.1103/PhysRev.28.1157. Link 28 Aralık 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Noyes, W. A. (1933). "The correlation of spectroscopy and photochemistry". Reviews of Modern Physics. Cilt 5. ss. 280-287. Bibcode:1933RvMP....5..280N. doi:10.1103/RevModPhys.5.280. Link
- Coolidge, A. S, James, H. M. and Present, R. D. (1936). "A study of the Franck-Condon Principle". Journal of Chemical Physics. Cilt 4. ss. 193-211. Bibcode:1936JChPh...4..193C. doi:10.1063/1.1749818. Link
- Herzberg, Gerhard (1971). The spectra and structures of simple free radicals. New York: Dover. ISBN .
- Harris, Daniel C.; Michael D. Bertolucci (1978). Symmetry and spectroscopy. New York: Dover. ISBN .
- Bernath, Peter F. (1995). Spectra of Atoms and Molecules (Topics in Physical Chemistry). Oxford: Oxford University Press. ISBN .
- Atkins, P. W.; R. S. Friedman (1999). Molecular Quantum Mechanics. Oxford: Oxford University Press. ISBN .
Dış bağlantılar
- http://www.life.uiuc.edu/govindjee/biochem494/Abs.html 5 Eylül 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Ocak 2017 Franck Condon ilkesi spektroskopide ve kuantum kimyasinda bir kuraldir ve titresimsel gecislerin yogunlugu olarak aciklanir Titresimsel gecisler uygun enerjideki fotonlarin emme ve emisyonundan dolayi elektronik ve titresimsel enerji seviyelerinde es zamanli degisiklik olur Prensip belirtiyor ki elektronik gecis sirasinda eger bu iki titresimsel dalga fonksiyonlari buyuk olcude asar ise bir titresimsel enerji seviyesinden digerine degisiklik olur Figur 1 Franck Condon prensibi enerji semasi Elektron gecisleri nukleer hareketlere kiyasla daha fazla oldugunda nukleer koordinatlarda kucuk degisimlere karsilik verildiginde titresim seviyeleri ayricaliklidir Potansiyel kaynaklar v 0 ve v 2 arasinda ozel gecislerle gosterilmistir Genel bakisFigur 2 Sema figur 1 de enerji diyagraminin yerini tutan emilim ve fluoresans spektrasini gosteriyor Bu simetri yerin ve uyarilmis durumdaki potensiyal kuyularin esit sekilde olmasindan dolayi bulunur Bu dar cizgiler genellikle seyreltilmis gazlarin spektralarinda gozlemlenir Koyu egriler kati ve sivi olarak olusan ve ayni gecislerde genislemelerin heterojen oldugunu gosterir Dusuk titresim seviyeleri arasindaki elektronik durumlardaki 0 0 gecisleri elektronik gecisler emilimde ve fluoresans ta ayni enerjiye sahiptir Figur3 Kismen klasik sarkaci Franck Condon ilkesinin bir benzetimidir Titresim gecisleri donum noktalarina gecit verir cunku hem momentum hem de nukleer koordinatlar gosterilen iki enerji seviyesi ile uyusur Bunlara ek olarak 0 2 titresim gecisleri ayricaliklidir Franck Condon ilkeleri iyi yapilandirilmis yari klasik yorumlamalardir ve James Franck Franck 1926 in orijinal katkilarina dayanir Elektronik gecisler temel olarak anlik nukleer hareketlerin zaman olcumleriyle kiyaslanmasidir boylece eger molekuller elektronik gecisler sirasinda yeni bir titresim seviyesinde hareket ederse bu yeni titresim seviyesi nukleer konum ve moment anlik uyumlu olmalidir Basit harmonik salinimdaki titresimin salinimin icindeki yari klasik gorunumde gonme noktalarinda gerekli sartlar olusur ve burada momentum sifir olur Kuantum mekanigi resminde ise titresimsel seviyede ve bunlarin kuantum harmonik salinimdaki titresimsel dalga fonksiyonlarinda veya molekullerin potansiyel enerjisi icin daha karisik yaklasimlarda ornek olarak Morse potensityeli gibi Figur 1 gosteriyor ki molekuldeki titresimsel gecisler ve bununla birlikte Morse potansiyel enerji fonksiyonlari icin Franck Condon ilkesi hem zeminde hem de uyarilmis elektron durumundadir Dusuk sicaklik yaklasimlarinda iken molekul elektronik durumdaki titresim seviyesinde ve fotonun gerekli enerjisindeki emiliminde v 0 ise koyulur ve bu gecisleri uyarilmis elektronik durumunda yapar Yeni durumdaki elektron yapisi molekuldeki dayanak olusturan cekirdekler denge posizyonunu degistirir Bu figur de yer ve birinci uyarilmis katman arasindaki isaretlenmis nukleer koordinatlarda q01 olarak degistirilmistir Nukleer koordinat eksenlerinde bu iki atomlu molekulun en kolay durumunda internukleer durumunu obelirtmistir Gecisler sirasindaki surekli nukleer koordinatlar hakkindaki tahminlerden dolayi dikey oklar araciligiyla bu titresimsel gecisler gosteriyor Bu olasilik the molecule can end up in any particular vibrational level is proportional to the square of the vertical overlap of the vibrational wavefunctions of the original and final state Kuantum mekanik formulunu asagida gorebilirsiniz Elektronik uyarilmis durumdaki molekuller hizlica dinlenme durumuna gecmek icin dusuk uyarilmis elektronik durumdaki dusuk titresimsel seviyeye gecer Kasha s rule ve bu bozunumdan foton emisyonu ilemelektronsal yer durumuna gecerler Franck Condon prensibi emilim ve isinim icin esit uygulanir Emilimde ve isinim da uygulanan Franck Condon prensibi Kasha nin kurallari ile birlikte ortalama olarak yansima ayna simetrisine yol acti ve bu figur 2 de gosteriliyor Sogukta molekullerin bu titresimsel yapisi seyrek gaz bireysel gecislerin heterojen kayiplarindan dolayi cok rahat bir sekilde gozlemlenebilir Titresimsel gecisler figur 2 de dar sekilde cizilmistir esit derece bosluklarla Lorentzian cizgisel sekilleridir Titresimsel seviyelerin arasindaki esit bosluklar basit harmonik salinimin parabolik potansiyeli icin sadece bir durumdur daha gercekci potansiyeller de ornegin cogu figur 1 de gosterilmistir titremsel enerji arttikca enerji bosluklari azalir Elekronsal gecisler icin ve buradan dusuk titresimsel seviye durumu siklikla 0 0 sifir sifir olarak gecislerde bahsedilir ve emilim ve isinim ayni enerjiye sahiptir Ilkenin gelisimi1926 da yayimlanan Faraday toplumun tutanagi James Franck kimyasal reaksiyonlarda induklenmis fotonun mekanzimasiyla alakadar olmustur Farzedilen mekanizm molekulun foton tarafindan uyarilmasi ve bunu takiben kisa bir uyarilma periyodu sirasinda baska molekuller tarafindan carpisma olmasidir Soru suydu eger mumkunse molekuller kucuk asamalarla isik urunlerine ayirilabilir mi ayirilamaz mi fotonun emilimi carpismalar haricinde Molekulleri parcalara ayirmak amaciyla titresimsel enerjinin cozulumu asmasi bunun kazanimi gereklidir bu su demek kimyasal baglari parcalamak icin enerji gereklidir Ancak ayni zamanda bilindigi uzere molekuller emilen enerjiyi sadece musaade edilen kuantum gecisleriyle uyumlu saglayacaktir ve potansiyel kuyunun enerji seviyesindeki cozulmenin uzerinde titresimsel hareket yoktur Yuksek enerjili foton emilimi cozulme yerine yuksek elektronsal durum gecislerine yol acar Molekulde ne kadar titresimsel enerji oldugu incelendiginde eger yuksek elektronsal seviyede uyarilmissa kazanabilir ve bu titresimsel enerji molekulleri parcalara hemen ayrimak icin yeterli olabilir dusuk elektronsal durumda ve yuksek elektronsal durum arasindaki baglayici enerjideki muhtemel degisimleri gosteren uc diyagram cizmistir KaynakcaFranck J 1926 Elementary processes of photochemical reactions Transactions of the Cilt 21 ss 536 542 doi 10 1039 tf9262100536 Link 4 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde Condon E 1926 A theory of intensity distribution in band systems Meeting abstract Physical Review Cilt 27 s 640 Bibcode 1926PhRv 27 637 doi 10 1103 PhysRev 27 637 Condon E 1926 A theory of intensity distribution in band systems Physical Review Cilt 28 ss 1182 1201 Bibcode 1926PhRv 28 1182C doi 10 1103 PhysRev 28 1182 Link 28 Aralik 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Condon E 1928 Nuclear motions associated with electron transitions in diatomic molecules Physical Review Cilt 32 ss 858 872 Bibcode 1928PhRv 32 858C doi 10 1103 PhysRev 32 858 Link 28 Aralik 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Birge R T 1926 The band spectra of carbon monoxide Physical Review Cilt 28 ss 1157 1181 Bibcode 1926PhRv 28 1157B doi 10 1103 PhysRev 28 1157 Link 28 Aralik 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Noyes W A 1933 The correlation of spectroscopy and photochemistry Reviews of Modern Physics Cilt 5 ss 280 287 Bibcode 1933RvMP 5 280N doi 10 1103 RevModPhys 5 280 Link Coolidge A S James H M and Present R D 1936 A study of the Franck Condon Principle Journal of Chemical Physics Cilt 4 ss 193 211 Bibcode 1936JChPh 4 193C doi 10 1063 1 1749818 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Link Herzberg Gerhard 1971 The spectra and structures of simple free radicals New York Dover ISBN 0 486 65821 X Harris Daniel C Michael D Bertolucci 1978 Symmetry and spectroscopy New York Dover ISBN 0 486 66144 X Bernath Peter F 1995 Spectra of Atoms and Molecules Topics in Physical Chemistry Oxford Oxford University Press ISBN 0 19 507598 6 Atkins P W R S Friedman 1999 Molecular Quantum Mechanics Oxford Oxford University Press ISBN 0 19 855947 X Dis baglantilarhttp www life uiuc edu govindjee biochem494 Abs html 5 Eylul 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde