526 <strong>М</strong>. БАСС, Т. ДЕЙЧ, Μ. ВЕБЕРи, следовательно, потенциальная энер<strong>г</strong>ия определенно<strong>г</strong>о электронноколебательно-вращательно<strong>г</strong>осостояния молекулы красителя есть функциямно<strong>г</strong>их координат. Однако для целей схематической диа<strong>г</strong>раммыпредпола<strong>г</strong>ается, что конфи<strong>г</strong>урация может быть описана только однойкоординатой, которая изображается <strong>г</strong>оризонтальным отрезком на рис. 2.Для ясности начало конфи<strong>г</strong>урационных координат для состояний, обозначенныхT t, сдвинуто к штриховой линии. Заметим, что координаты,соответствующие минимуму энер<strong>г</strong>ии, различны для каждой <strong>г</strong>руппы состояний,означая то, что равновеснаяконфи<strong>г</strong>урация зависитот электронно<strong>г</strong>о состояниякаждой <strong>г</strong>руппы. Использованиетакой схемыдля описания сложной молекулыор<strong>г</strong>аническо<strong>г</strong>о красителябыло впервые предложеноЯблонским в 1935Внутренняянонберсия'безызлучательсостояιИнтеркомбинационные1рходы \Ьзызлучательные)Кон/ри<strong>г</strong>урационные координатыMemacmaаильноесостояниеSSд)луоресценцияS-S э-по<strong>г</strong>лощениеT-S-фоссроресценция(медленная)Рис. 2. Схема энер<strong>г</strong>етических уровней молекулыкрасителя за .<strong>г</strong>. 13 . На рис. 2 излучательныепереходы, относящиесяк процессам по<strong>г</strong>лощения ифлуоресценции. указанысплошными линиями, безызлучательныепереходыуказаны волнистыми линиями.Колебательно - вращательныесостояния, приведенныена рис. 2, с<strong>г</strong>руппированыоколо электронныхсостояний молекулы. Типичноерасстояние междуразличными электроннымисостояниями имеет порядок10 000—20 000 см- 1 ; расстояниемежду различнымиколебательнымиУказаны переходы, ответственные за <strong>г</strong>енерацию. ниями, принадлежащимиданному электронному состоянию,имеет порядок 1000 см- 1 ; расстояние между различными вращательнымисостояниями для данно<strong>г</strong>о колебательно<strong>г</strong>о состояния имеет порядок1—10 еж- 16·11 . Следовательно, для данно<strong>г</strong>о электронно<strong>г</strong>о состоянияколебательные и вращательные энер<strong>г</strong>ии проявляются как тонкая и сверхтонкаяструктуры соответственно. Состояния красителя, далее, <strong>г</strong>руппируютсясо<strong>г</strong>ласно спинам электронов в син<strong>г</strong>летные, обозначаемые S, илитриплетные, обозначаемые Т. Однако в действительности обычно имеетсяперемешивание чистых син<strong>г</strong>летных и триплетных состояний из-за спинорбитально<strong>г</strong>овзаимодействия.Изучение процессов, связанных с по<strong>г</strong>лощением и испусканием света,начинается и заканчивается на молекуле в равновесном основном состоянииS o. Поскольку цикл «оптическое возбуждение — стимулированноеизлучение» определяет работу лазера на красителях, такое рассмотрениеполезно для понимания различных процессов, связанных с <strong>г</strong>енерациейи конкурирующих с ней. Относящиеся сюда переходы, их скорости и дру<strong>г</strong>иесвойства будут обсуждены в соответствующих местах это<strong>г</strong>о цикла.При равновесном тепловом распределении при комнатной температуре
ЛАЗЕРЫ НА КРАСИТЕЛЯХ 527очень мало молекул находится в состояниях <strong>г</strong>руппы