激发态

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[拼音]:jifatai

[外文]:excited state

原子或分子从基态跃迁到新的能级而尚未电离时所处的状态,在原子或分子的右上角加 *表示。电离辐射(或电磁辐射)与物质作用中,当转移到原子或分子的能量低于其电离电位而又足以使电子跃迁到较高能级时,原子或分子处于激发态。激发态和基态具有不同的位能曲线和平衡核间距。

激发态主要经由下列几个途径生成:

(1)光激发,处于基态的分子和原子吸收适当能量的光子,即可跃迁到激发态,所吸收的能量等于激发态和基态能级之差。

(2)电离辐射直接激发:

式中AB是基态分子,AB*是激发态分子。

(3)慢带电粒子和慢电子(10~100电子伏)与物质作用,可以不遵守光跃迁选择定则,通过禁戒跃迁,实现改变多重性的激发(一般分子的激发态是单重态):

式中AB≠为超激发态分子,1AB*是单重激发态分子,3AB*是三重激发态分子。

(4)中和反应引起的激发,电子和正离子中和或正、负离子中和时,过剩的能量常使分子处于激发态。

(5)在气体光化学和辐射化学反应中,经常发生通过激发能转移而生成新的激发态分子的反应。

(6)由化学反应而生成激发态。

处于激发态的分子是不稳定的,要通过各种方式来衰减能量,激发态能量耗散的物理途径见图。

激发态分子具有大于化学键离解能的激发能时,便解离成分子碎片,其中超过化学键离解能的部分变为分子碎片的动能。通过激发能在分子间的转移,会形成激基态复合物,发生电子转移和化学反应(如加成、脱氢反应)等。

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