Wie ist die Breite der Banden im UV/VIS Spektrum von der Lebensdauer des angeregten Zustands abhängig?

Antwort

Die Breite der Banden im UV/VIS-Spektrum ist direkt mit der Lebensdauer des angeregten Zustands durch die sogenannte Unschärferelation (Heisenbergsche Unschärferelation) verbunden. Diese besagt, dass es eine inverse Beziehung zwischen der Lebensdauer eines angeregten Zustands und der Energieunsicherheit (und damit der Spektralbandbreite) gibt. Mathematisch kann dies durch die Beziehung ausgedrückt werden: \[ \Delta E \cdot \Delta t \geq \frac{\hbar}{2} \] wobei: - \(\Delta E\) die Energieunsicherheit (Breite der Spektrallinie) ist, - \(\Delta t\) die Lebensdauer des angeregten Zustands ist, - \(\hbar\) das reduzierte Plancksche Wirkungsquantum ist. Das bedeutet, je kürzer die Lebensdauer des angeregten Zustands (\(\Delta t\)), desto größer ist die Energieunsicherheit (\(\Delta E\)), was zu breiteren Spektrallinien führt. Umgekehrt führt eine längere Lebensdauer zu schmaleren Spektrallinien. In der Praxis bedeutet dies, dass Übergänge mit sehr kurzen Lebensdauern (z.B. bei stark strahlenden Zuständen) breite Banden im UV/VIS-Spektrum aufweisen, während Übergänge mit längeren Lebensdauern (z.B. bei schwach strahlenden Zuständen) schmalere Banden zeigen.

Kategorie: Physik Tags: Breite UV/VIS Lebensdauer
Frage stellen und sofort Antwort erhalten