Scintilație (fizică)
în moleculele organice, scintilația este un produs al orbitalilor de la suta. Materialele organice formează cristale moleculare în care moleculele sunt legate slab de forțele Van der Waals. Starea de bază a 12C este 1s2 2s2 2p2. În teoria legăturii de valență, când carbonul formează compuși, unul dintre electronii 2s este excitat în starea 2p rezultând o configurație de 1s2 2s1 2P3. Pentru a descrie diferitele valențe ale carbonului, cei patru orbitali de electroni de valență, unul 2s și trei 2P, sunt considerați a fi amestecați sau hibridizați în mai multe configurații alternative. De exemplu, într-o configurație tetraedrică orbitalii s și p3 se combină pentru a produce patru orbitali hibrizi. Într-o altă configurație, cunoscută sub numele de configurație trigonală, unul dintre orbitalii p (să zicem pz) rămâne neschimbat și trei orbitali hibrizi sunt produși prin amestecarea orbitalilor s, px și py. Orbitalii care sunt simetrici în ceea ce privește axele de legătură și planul moleculei (sp2) sunt cunoscuți sub numele de electroni-XL, iar legăturile sunt numite legături-XL. Orbitalul pz se numește un orbital-orbital. O legătură de la o sută la alta apare atunci când doi orbitali de la o sută la alta interacționează. Acest lucru se întâmplă atunci când planurile lor nodale sunt coplanare.
în anumite molecule organice, orbitalii de la centimetrii interacționează pentru a produce un plan nodal comun. Acestea formează delocalizați-electroni care pot fi excitați de radiații. De-excitația electronilor delocalizați de la inqq duce la luminiscență.
stările excitate ale sistemelor electron-electron pot fi explicate prin modelul perimetral al electronilor liberi (Platt 1949). Acest model este utilizat pentru descrierea hidrocarburilor policiclice constând din sisteme condensate de inele benzenoide în care Niciun atom de C nu aparține mai mult de două inele și fiecare atom de C se află la periferie.
inelul poate fi aproximat ca un cerc cu circumferința l. Funcția de undă a orbitalului electronului trebuie să satisfacă condiția unui rotator de Plan:
(x) = (x + l ) {\displaystyle \psi (x)=\psi (x+l)\,}
soluțiile corespunzătoare ecuației de undă Schr:
ψ 0 = ( 1 l ) 1 2 ψ q 1 = ( 2 l ) 1 2 cos ( 2 π q x l ) ψ q 2 = ( 2 l ) 1 2 sin ( 2 π q x l ) Și q = q 2 ℏ 2 2 m 0 l 2 {\displaystyle {\begin{aliniat}\psi _{0}&=\left({\frac {1}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\\\psi _{t1}&=\left({\frac {2}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\pentru {\left({\frac {2\pi \ qx}{l}}\right)}\\\psi _{q2}&=\left({\frac {2}{l}}\right)^{\frac {1}{2}}\sin {\left({\frac {2\pi \ qx}{l}}\right)}\\E_{q}&={\frac {q^{2}\hbar ^{2}}{2m_{0}l^{2}}}\end{aliniat}}}
unde q este numărul cuantic al inelului orbital; numărul de noduri ale funcției de undă. Deoarece electronul poate avea rotire în sus și rotire în jos și se poate roti în jurul cercului în ambele direcții, toate nivelurile de energie, cu excepția celor mai mici, sunt dublu degenerate.
cele de mai sus arată nivelurile de energie electronică a unei molecule organice. Absorbția radiației este urmată de vibrații moleculare la starea S1. Aceasta este urmată de o de-excitație la starea S0 numită fluorescență. Populația Statelor triplete este posibilă și prin alte mijloace. Stările triplete se descompun cu un timp de descompunere mult mai lung decât stările singlet, ceea ce are ca rezultat ceea ce se numește componenta lentă a procesului de descompunere (procesul de fluorescență se numește componenta rapidă). În funcție de pierderea de energie particulară a unei anumite particule (dE/dx), stările „rapide” și „lente” sunt ocupate în proporții diferite. Intensitățile relative ale luminii acestor stări diferă astfel pentru diferite dE / dx. Această proprietate a scintilatoarelor permite discriminarea formei pulsului: este posibil să se identifice ce particulă a fost detectată uitându-se la forma pulsului. Desigur, diferența de formă este vizibilă în partea posterioară a pulsului, deoarece se datorează degradării stărilor excitate.