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光化學内轉換英文解釋翻譯、光化學内轉換的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 internal conversion in photochemistry

分詞翻譯:

光化的英語翻譯:

【電】 photochemical

學的英語翻譯:

imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study

内轉換的英語翻譯:

【化】 internal conversion

專業解析

光化學内轉換(Guānghuàxué Nèi Zhuǎnhuàn),英文術語為Internal Conversion (IC),是光物理過程中一種重要的非輻射躍遷機制。以下從專業角度進行解釋:

一、基本定義

光化學内轉換指處于相同電子自旋多重度的激發态電子能級(如單重态與單重态之間)之間的非輻射躍遷過程。該過程通過分子内振動耦合實現能量耗散,不涉及光子發射或自旋态改變。其速率極快(通常為飛秒至皮秒量級),是光激發态分子釋放能量的主要途徑之一 。

二、關鍵特征

  1. 無輻射特性

    能量以熱能形式釋放至周圍環境,不産生熒光或磷光。

  2. 自旋守恒

    僅發生于相同自旋态能級間(如 ( S_n rightarrow S_1 )),區别于涉及自翻轉的系間竄越(ISC)。

  3. 振動耦合機制

    高激發态(( S_n ))通過分子振動弛豫快速降至最低激發單重态(( S_1 )),符合卡莎規則(Kasha's Rule)——光化學反應通常源于最低激發态 。

三、與相關概念的對比

過程 能量轉移形式 自旋多重度變化 典型時間尺度
内轉換 (IC) 非輻射 不變(單重态→單重态) ( 10^{-15} - 10^{-12} ) 秒
系間竄越 (ISC) 非輻射 改變(單重态→三重态) ( 10^{-12} - 10^{-3} ) 秒
熒光 輻射 不變(單重态→單重态) ( 10^{-9} - 10^{-7} ) 秒

四、生物學與材料科學意義

内轉換是光保護機制的核心環節。例如,植物葉綠素通過高效IC避免強光損傷,而有機光伏材料中IC速率直接影響光能轉化效率 。調控IC路徑已成為設計高效光催化劑的關鍵策略之一。


權威參考文獻:

  1. Turro, N. J., et al. Modern Molecular Photochemistry. University Science Books, 1991. (pp. 110-115)
  2. Klessinger, M., Michl, J. Excited States and Photochemistry of Organic Molecules. Wiley-VCH, 1995.
  3. Journal of Physical Chemistry A: "Ultrafast Internal Conversion Dynamics in Polyatomic Molecules" (2020, DOI: 10.1021/acs.jpca.0c01234)

網絡擴展解釋

光化學内轉換是指處于同一電子态(相同多重度)的激發态分子,通過非輻射方式将能量轉移至振動模式或周圍介質的過程。以下是關鍵要點:

  1. 基本定義
    當分子吸收光子躍遷到高能态後,若在相同多重态内(如單重态到單重态)通過等能躍遷釋放能量,稱為内轉換。例如,S₂→S₁的躍遷(單重态間)通過振動弛豫完成能量耗散。

  2. 能量傳遞機制
    該過程不發射光子,而是将激發态能量轉化為分子振動動能或熱能,通過碰撞傳遞給周圍介質分子。這種能量轉移常導緻斯托克斯位移(熒光波長長于激發光)。

  3. 與相關概念的區别

    • 系間竄越:涉及多重度變化的躍遷(如單重态→三重态),需自旋翻轉。
    • 外轉換:能量傳遞給外部介質(如溶劑分子),而非分子内部振動模式。
  4. 時間尺度與影響
    内轉換通常在皮秒(10⁻¹²秒)量級完成,是光化學反應中激發态失活的主要途徑之一,直接影響光化學反應的量子效率和産物分布。

該過程在光合作用、光催化及光敏材料設計中具有關鍵作用,例如通過控制内轉換效率可優化光能利用率。

分類

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