Elektronik spektrumlar

Bir önceki konuda titreşim ve dönme spektrumları konusunda,dipol momentin sıfır dışında tüm değerlerde enerjileri soğurur veya yansıtır demiştik.İşte bu soğurulan veya yansıtılan enerji değerleri elektronik spektrum durumunun konusudur.Fakat elektronik spektrumlar,titreşim ve dönme spektrum değerlerinin tamamını karşıladığından bunlara gtöre daha kompleks ve daha karmaşık bir yapıdadır.Örneğin atomlarda titreşim ve dönme hareketleri teki,çift ve üçlü yapıdayken,moleküler yapıda bu daha karmaşıktır bu durumda elektronik spektrumlarda kesin bir değer tablosu denklemi çıkaramayacağız bu durumda enerji dağılımlarının kuantlaşmış enerji olduklarını dahi söyleyebiliriz.Aynı zamanda spektrum çizgi sayısı da artmıştır elektronik spektrum enerji seviyesi durumunda.
Örneğin iki atomlu bir molekülün iki ayrı elektronik enerji seviyesini düşünelim.Atomun 1 ve 2 seviyelerinde ki değer tablosu titreşim kuantum sayısı sıfır değerinde aá,1 durumun da ise bb’ doğrularını gösterir,molekül titreşim hareketi yaptığında ise çekirdekler arası uzaklık 1.seviye de b’den b’ ‘ ye oradan da c’ konumuna geçer ve bu duruma da ‘’franck-condon prensibi’ denir. (bunu daha sonra konusun sonunda açıklayacağız) Bu durumda titreşim son seviyeye yani c’ noktasına gediği için titreşime en yakın bu durumdadır.Bu seviye 2.ye çıkarsa a’,b’,c’,d’ vs. durumlarına geçer ve kuantum sayıları da bu şekilde değişir.
Sabit bir yerde elektronik ve titreşim seviyelerindeki geçişler birden fazla olduğu için enerji seviyeleri de birden fazla frekansa denk gelen enerjileri soğurabilir ve sonuçta soğrulan bu enerji seviyeleri dizisinden bir grup enerji bandı oluşur ve bu değerlerle çeşitli parametreler bulunabilir.Bu enerji çeşitlilikleri ve geçişleri çok büyük olduğu içinde bant sistemlerinde görülen ve ultraviyole ışık seviyelerinde bölgelerde oluşur.

Franck-Condon Prensibi
Bir moleküler yapıda titreşim hareketi veya uyartı durumunda enerji seviyelerinin değişmesi veya sabit değere gelmesidir.Sabit değerden kastımız ise titreşim veya uyartı durumunun tekrar ilk haline gelmesi ve değişen değerlerde birer fonksiyon oluşturması durumudur.

İsmail Çelik

faust, elektronik geçişlerin neden morötesi civarında toplandığını anlatmadan önce bir şeyi netleştirmek gerekir. Şu an bildiğimiz kadarıyla bu geçişler genellikle birkaç elektronvolt mertebesinde enerji gerektiriyor, bu da görünür ve morötesi ışığa denk geliyor. Titreşim aralıkları ise yaklaşık 0,1 eV civarında kaldığı için kızılötesinde görülüyor. Franck-Condon prensibi burada devreye girer: elektronik geçiş çekirdeklerin hareketine kıyasla çok hızlı olduğundan çekirdekler geçiş anında yerinde kalır. Hangi titreşim seviyesine çıkılacağı da iki durumun titreşim dalga fonksiyonlarının ne kadar örtüştüğüne bağlıdır. Bu yüzden bantların yoğunlukları eşit değildir ve bunu kesin bir değer tablosu yerine olasılık dağılımı olarak düşünmek bence daha doğru.