Szcintilláció (fizika)
a szerves molekulákban a szcintilláció a szorzata!-pályák. A szerves anyagok molekuláris kristályokat képeznek, ahol a molekulákat lazán kötik Van der Waals erők. A 12C alapállapota 1s2 2s2 2P2. Ban ben vegyértékkötés elmélet, amikor a szén vegyületeket képez, a 2s elektronok egyikét gerjesztik a 2p állapot 1s2 2S1 2P3 konfigurációt eredményez. A szén különböző vegyértékeinek leírásához a négy vegyértékelektron-pályát, egy 2S-t és három 2P-t több alternatív konfigurációban vegyesnek vagy hibridizáltnak tekintik. Például egy tetraéderes konfigurációban az s és a p3 pályák együttesen négy hibrid pályát hoznak létre. Egy másik konfigurációban, az úgynevezett trigonális konfigurációban az egyik p-pálya (mondjuk pz) változatlan marad, és három hibrid pálya jön létre az s, px és py pályák összekeverésével. Azokat a pályákat, amelyek szimmetrikusak a molekula kötési tengelyei és síkja körül (sp2), úgy nevezzük, hogy az elektronokat, a kötéseket pedig úgy, hogy az elektronokat, az elektronokat, stb. A pz orbitalt A-nak hívják 6-orbitális. A 6-os kötés akkor következik be, amikor két-két-pálya kölcsönhatásba lép. Ez akkor fordul elő, amikor csomós síkjaik koplanárisak.
bizonyos szerves molekulákban a pályák kölcsönhatásba lépnek, hogy közös csomóponti síkot hozzanak létre. Ezek delokalizált elektronokat képeznek, amelyeket a sugárzás gerjeszthet. A delokalizált elektronok gerjesztése lumineszcenciát eredményez.
A Perimeter szabad elektron modellel (Platt 1949) magyarázhatók a gerjesztett állapotok. Ezt a modellt olyan benzolgyűrűk kondenzált rendszereiből álló policiklusos szénhidrogének leírására használják, amelyekben egyetlen C atom sem tartozik kettőnél több gyűrűhöz, és minden C atom a periférián helyezkedik el.
a gyűrű lehet közelíteni, mint egy kör kerülete l. Az elektronpálya hullámfüggvényének meg kell felelnie a síkforgató feltételének:
6 ( x ) = 6 ( x + l ) {\displaystyle \psi (x)=\psi (x+l)\,}
a Schr \ Dirdinger hullámegyenlet megfelelő megoldásai a következők: ψ 0 = ( 1-l ) 1 2 ψ q 1 = ( 2 l ) 1 2 mert ( 2 π q x l ) ψ q 2 = ( 2 l ) 1 2 sin ( 2 π q x l ) q = q 2 ℏ 2 2 m 0 l 2 {\displaystyle {\begin{igazítva}\psi _{0}&=\left({\frac {1}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\\\psi _{q1}&=\left({\frac {2}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\cos {\left({\frac {2\pi \ qx}{l}}\right)}\\\psi _{q2}&=\left({\frac {2}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\bűn {\left({\frac {2\pi \ qx}{l}}\right)}\\E_{q}&={\frac {q^{2}\hbar ^{2}}{2m_{0}l^{2}}}\end{igazítva}}}
ahol q az orbitális gyűrű kvantumszáma; a hullámfüggvény csomópontjainak száma. Mivel az elektron foroghat felfelé és lefelé, és mindkét irányban foroghat a kör körül, az összes energiaszint, kivéve a legalacsonyabbakat, kétszeresen degenerált.
a fenti ábra egy szerves molekula elektronikus energiaszintjét mutatja. A sugárzás abszorpcióját molekuláris rezgés követi az S1 állapotba. Ezt követi a gerjesztés az S0 állapotra, amelyet fluoreszcenciának neveznek. A hármas Államok lakossága más eszközökkel is lehetséges. A hármas állapotok sokkal hosszabb bomlási idővel bomlanak le, mint a szingulett állapotok, ami a bomlási folyamat lassú komponensének (a fluoreszcencia folyamatot gyors komponensnek nevezzük). Egy adott részecske (dE/dx) energiaveszteségétől függően a “gyors” és a “lassú” állapotok különböző arányban vannak elfoglalva. Ezen állapotok fénykibocsátásának relatív intenzitása tehát különbözik a különböző dE/dx esetén. A szcintillátorok ezen tulajdonsága lehetővé teszi az impulzus alakjának megkülönböztetését: az impulzus alakjának megnézésével meg lehet határozni, hogy melyik részecskét detektálták. Természetesen az alakkülönbség látható az impulzus hátsó oldalán, mivel ez a gerjesztett állapotok bomlásának köszönhető.