激光誘導預離解英文解釋翻譯、激光誘導預離解的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 laser induced predissociation
分詞翻譯:
激光的英語翻譯:
laser
【化】 laser
【醫】 laser
誘導的英語翻譯:
guide; induce; lead
【醫】 derivation; induce; induction; motivation
預離解的英語翻譯:
【化】 predissociation
專業解析
激光誘導預離解(Laser-Induced Predissociation)是指分子在吸收特定波長的激光光子能量後,處于某個激發電子态的分子,在發生自發輻射(熒光)或碰撞失活之前,因該激發态與其他具有排斥性的電子态(或高振動激發态)之間存在耦合(如自旋-軌道耦合、轉動耦合等),導緻分子化學鍵斷裂而發生解離的非輻射躍遷過程。
核心機制與特點:
- 能量吸收與激發态形成:分子吸收激光光子能量($E_{photon} = h
u$),從基态躍遷至一個束縛的激發電子态(Bound Excited State)。這個激發态理論上應具有較長的壽命,可能發射熒光。
- 非絕熱耦合與能級交叉:該束縛激發态與另一個能量相近但具有排斥性(Repulsive)或弱束縛性的電子态(Dissociative State)在某個特定的核間距($R_c$)處發生能級交叉(Avoided Crossing)。由于自旋-軌道耦合、轉動耦合或其他非絕熱相互作用,這兩個态之間發生耦合(Coupling),導緻波函數混合。
- 預離解通道開啟:耦合作用使得原本處于束縛激發态的分子波函數獲得了部分排斥态的特性。分子核的運動(振動)經過交叉區域時,存在一個有限的概率(由耦合強度決定)從束縛激發态轉移到排斥态上。
- 快速解離:一旦轉移到排斥态,分子核将沿着該态的勢能曲線(通常是單調下降的)快速分離,導緻化學鍵斷裂,生成原子或自由基碎片。這個過程通常在皮秒(ps)甚至飛秒(fs)量級内完成,遠快于該激發态可能的輻射壽命(熒光)或碰撞失活過程。
- 光譜特征:在分子的吸收光譜(尤其是激光誘導熒光激發譜)中,預離解會導緻相應激發态的振動-轉動譜線出現明顯的增寬(Lifetime Broadening)或強度減弱(甚至消失)。這是因為預離解大大縮短了該激發态的壽命($tau$),根據能量-時間不确定原理($Delta E cdot tau approx hbar$),能級的不确定度$Delta E$增大,表現為譜線增寬。同時,由于分子在發射熒光前就已解離,熒光量子産率顯著降低。
應用與意義:
激光誘導預離解是研究分子激發态動力學、勢能面耦合、非絕熱過程以及光解離機理的重要工具。它在以下領域有重要應用:
- 大氣化學:理解臭氧(O₃)等大氣分子在特定波長光照下的分解路徑。
- 光化學動力學:研究分子光解離的詳細機制和産物分支比。
- 激光光譜學:解釋複雜分子光譜中的譜線增寬和強度異常現象。
- 量子控制:探索利用激光參數控制化學反應路徑的可能性(例如,通過選擇激發特定振轉能級來調控預離解速率)。
漢英關鍵術語對照:
- 激光誘導預離解 (Laser-Induced Predissociation)
- 預離解 (Predissociation)
- 束縛态 (Bound State)
- 排斥态 / 解離态 (Repulsive State / Dissociative State)
- 能級交叉 (Avoided Crossing / Curve Crossing)
- 耦合 (Coupling)
- 自旋-軌道耦合 (Spin-Orbit Coupling)
- 非絕熱過程 (Non-Adiabatic Process)
- 譜線增寬 (Line Broadening)
- 熒光量子産率 (Fluorescence Quantum Yield)
權威參考來源:
- NIST Chemistry WebBook:提供分子光譜數據和術語定義,包含預離解現象的解釋。 (https://webbook.nist.gov/chemistry/)
- IUPAC Gold Book - Compendium of Chemical Terminology:國際純粹與應用化學聯合會對“predissociation”的權威定義。 (https://goldbook.iupac.org/)
- Levine, R. D. Molecular Reaction Dynamics. Cambridge University Press.:詳細闡述分子反應動力學,包含預離解的理論和實驗描述。
- Atkins, P. W., & de Paula, J. Physical Chemistry. Oxford University Press.:物理化學經典教材,在分子光譜和光化學章節會涉及預離解概念。
網絡擴展解釋
“激光誘導預離解”是一個涉及光化學和分子動力學的專業術語,結合用戶提供的搜索結果和科學背景,其含義可解釋如下:
1.核心概念
- 離解:指分子分解為更簡單粒子(如原子、離子等)的過程,通常分為熱分解和電離兩種類型。例如碳酸鈣受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。
- 預離解:特指分子在吸收能量後,未達到完全解離條件時提前發生的離解現象。這可能由于分子激發态與解離态之間存在勢能面交叉,導緻快速的非絕熱躍遷。
2.激光誘導的作用
- 激光作為高能光源,可精準地向分子提供特定波長的能量,使其躍遷至電子激發态或高振動能級。
- 在此狀态下,分子可能通過勢能面交叉或振動耦合等機制,提前解離為碎片。例如,某些雙原子分子在激光激發後,可能通過預離解路徑快速分解,而非通過傳統熱運動解離。
3.應用領域
- 光譜學研究:通過分析預離解産物的能态,可推斷分子激發态的結構和動力學性質。
- 反應控制:利用激光選擇性誘導特定化學鍵斷裂,實現定向化學反應,例如在光催化或同位素分離中的應用。
4.實驗觀察
- 常用時間分辨光譜技術(如飛秒激光)觀測預離解過程,因其時間尺度通常在皮秒至飛秒量級。
該過程體現了光與物質相互作用中能量傳遞的微觀機制,是光化學和量子動力學研究的重要方向。如需更深入的技術細節,建議查閱光化學教材或專業文獻(如《分子光化學與光物理》)。
分類
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