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激发态化学英文解释翻译、激发态化学的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 excited state chemistry

分词翻译:

激发态的英语翻译:

【化】 excitation state; excited state

化学的英语翻译:

chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine

专业解析

激发态化学(Excited-State Chemistry)指分子或原子吸收外界能量(如光子、热能)后,电子从基态跃迁至高能级状态所引发的特殊化学反应与物理性质变化。这一过程涉及光物理跃迁、能量转移及非平衡态动力学等核心机制,其研究对理解光合作用、发光材料设计及光催化等领域具有关键意义。

核心特征与机制

  1. 电子跃迁路径:分子通过Franck-Condon原理完成垂直跃迁,形成单重态(S₁)或三重态(T₁),其能量差异由自旋-轨道耦合决定(参考:美国化学会《物理化学杂志》2020年光化学专题)。
  2. 时间尺度:激发态寿命从飞秒(荧光过程)到微秒(磷光过程)不等,可通过时间分辨光谱技术精确测量(来源:德国应用化学《Angewandte Chemie》方法学综述)。
  3. 反应特异性:激发态分子常表现出与基态截然不同的氧化还原能力,例如光催化中TiO₂受光激发产生的空穴-电子对可驱动水分解反应(引证:Nature Energy 2018年光催化机理研究)。

典型应用领域

理论模型

Jablonski能级图是描述激发态能量弛豫过程的基础工具,其数学表达为:

$$ k_{nr} = frac{1}{tau} - kr $$

式中$k{nr}$代表非辐射跃迁速率常数,$tau$为激发态寿命,$k_r$为辐射跃迁速率常数(公式来源:《光化学原理》第5版,剑桥大学出版社)。

网络扩展解释

激发态化学是研究物质在激发态下发生的化学反应及其机理的学科领域,其核心概念和特点如下:

一、激发态的定义

激发态指原子或分子吸收能量(如光子、热能等)后,电子跃迁到较高能级但未电离的状态。与基态(最低能量稳定状态)相比,激发态具有更高的能量和化学活性,但稳定性较低,会通过释放能量(如发光、产热)返回基态。

二、激发态化学的特点

  1. 能量来源:依赖光、电等外部能量输入,例如光化学反应需特定波长光激发分子。
  2. 反应活性增强:激发态分子电子云分布改变,化学键更易断裂或重组,反应速率显著提高。
  3. 非热力学路径:可能产生基态条件下难以实现的产物,如光合作用中光能驱动的高能反应。

三、应用领域

四、与基态化学的区别

基态化学关注常态能量下的反应,而激发态化学聚焦高能态下的瞬态过程,需借助光谱学等手段观测。

总结来看,激发态化学通过调控物质的高能态特性,为能源转换、新材料开发等提供了独特途径。如需进一步了解光化学具体案例,可参考相关文献或教材中的光反应机理分析。

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