Каково время жизни возбужденного состояния, когда вы освещаете молекулы?

Скажем, когда рентгеновские лучи падают на молекулу, электрон из внутренней оболочки поглощает энергию и улетает, так что есть дыра, ожидающая, пока электрон спустится и заполнит ее. Как долго длится эта дыра? Я знаю, что его время жизни может зависеть от вида молекулы, но существует ли общее значение для всех малых молекул, например, наносекунда? Или вы не могли бы показать мне конкретный способ расчета времени жизни возбужденных состояний?

В качестве общего совета - если вы начинаете интересоваться возбужденными состояниями, временем жизни носителей (например, электронов и дырок) - вам действительно нужно выйти за рамки очень упрощенной структуры "оболочки", на которую вы ссылаетесь - почитайте об орбиталях и что такое уравнение Шредингера действительно делает.

Ответы (3)

Краузе и Оливер свели в таблицу время жизни колонкового отверстия . Ширины там даны как уширение за время жизни в эВ. Затем время определяется соотношением неопределенностей Гейзенберга. Страница калькулятора по гиперфизике дает 0,66 фемтосекунды для ширины линии в 1 эВ.

Распад ядра-дырки может занять больше времени, чем требуется молекуле, чтобы разлететься на части. Я написал статью о диссоциативном возбужденном состоянии молекулы кислорода, где спектр показывает наличие Оже-линий, подобных свободным атомам.

Я полагаю, что под возбуждением ядра-дырки вы имеете в виду возбужденные состояния нейтральной молекулы, где электрон внутренней оболочки остается рядом, а не улетает? Это также актуальная ситуация, но ОП должен помнить, что это не совсем то, что они изначально указали.
@EmilioPisanty На продолжительность жизни сердечника-дырки почти не влияет электрон в большей или меньшей степени. Моя точка зрения заключалась в том, что время жизни ядра-дырки может быть того же порядка, что и движение атомов.
Спасибо, Питер, я только что прочитал все ссылки, которые вы предоставили - они действительно полезны. Меня больше интересуют молекулы, чем атомы, поэтому я хотел бы узнать, есть ли какие-либо экспериментальные данные, показывающие время жизни остова-дырки в малых молекулах... ваша статья об O2 - хороший пример! Хотелось бы больше таких данных! Я пытаюсь гуглить, но с трудом нахожу такие данные
@Uh-Oh Рад быть полезным. Я особо не следил за этой областью, но был хороший обзор Морина и Неннера, и если вы погуглите их имена вместе со словом «сверхбыстрый», вы найдете последние материалы. Интересно сопоставить временную эволюцию ядерной волновой функции с расчетами в энергетической области.
@Pieter - Хорошее объяснение и ссылки!

Нет, на самом деле не существует универсальной шкалы времени. Время жизни возбужденных состояний может сильно различаться от молекулы к молекуле и между разными возбужденными состояниями одной и той же молекулы.

Для одиночных электронных возбуждений хорошим эмпирическим правилом является наносекунда, но некоторые метастабильные состояния (по крайней мере, в атомах) могут длиться вплоть до миллисекундного или многосекундного диапазона.

Однако конкретный процесс, который вы описали, на самом деле не является возбужденным состоянием — это процесс Оже , который осуществляется кулоновским взаимодействием между различными конфигурациями, а не дипольной связью (которая обычно намного слабее). Оже-распады, как правило, молниеносно быстры, обычно от нескольких пикосекунд до нескольких фемтосекунд, в зависимости от системы.

И пока мы здесь: измерение времени жизни оже-распада в реальном времени является актуальной и активной областью исследований. Хорошими ключевыми словами для поиска являются оже-распад с временным разрешением и спектроскопия аттосекундного нестационарного поглощения, чтобы получить свежую литературу, исследующую эту область.

Спасибо Эмилио. Я не знал, что есть другой способ заполнить отверстие в керне, сделанное рентгеновским излучением, кроме Оже-процесса (я не физик, поэтому мало что знаю об этом). Если дырка заполняется электроном посредством другого процесса (дипольная связь?), как долго существует дырка? Это также от нескольких пс до нескольких фс? Какое ключевое слово для поиска?
Если процессы Оже доступны, то они будут самыми быстрыми. Однако, если начальная ионизация не оставляет ион с достаточной энергией (скажем, путем удаления электрона, который находится недостаточно глубоко), тогда Оже-процессы запрещены, и избыточная энергия будет излучаться в виде фотона за наносекунды. шкала времени.

Время жизни в возбужденном состоянии сильно различается. Обычно диапазон нс для флуоресцентных молекул

Привет Фредерик, добро пожаловать в PSE! Этот ответ значительно улучшился бы, если бы вы включили ссылку. В любом случае спасибо!
Каково время жизни возбужденного состояния, когда вы освещаете молекулы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v