文档介绍：大连理工大学
博士学位论文
飞秒强激光场中液相多原子分子的振动弛豫和内转换动力学研
究
姓名:董莉清
申请学位级别:博士
专业:原子与分子物理
指导教师:丛书林
20080401
摘要分子系统与环境的相互作用,其中约化密度算符、量子主方程等均可用来描述分子系原子分子的超快动力学问题。通过自编程序,计算了多原子分子的飞秒时间分辨荧光荧光亏蚀谱探测分子动力学过程。首先,通过计算荧光亏蚀谱研究了超快振动弛豫过光亏蚀谱,研究了内转换过程。所计算结果与实验数据符合较好。同时还讨论了内转论计算。研究结果表明,间接内转换过程与实验结果相符。最后,利用微扰密度矩阵关键词:微扰密度矩阵;瞬态线性极化率;分子;分子;叶随着超快激光脉冲技术的发展,在飞秒时间尺度内研究分子的动力学行为已经成为重要的研究课题。飞秒激光脉冲技术促进了分子动力学的时间分辨光谱实验和理论研究的迅速发展。目前,利用波包理论研究飞秒时间尺度内的分子动力学现象还没有包括环境的影响,即波包动力学适合于研究气相情况。鉴于多数化学反应和几乎所有的生物化学反应是在液相体系中发生的,对液相中分子的超快动力学过程的研究成为揭示与生命过程本质密切相关的生物化学反应的重要手段,此时需要考虑诸如退相过程和振动弛豫过程等效应。在理论描述中,人们通常应用密度矩阵理论研究统的弛豫现象。本论文的主要内容是基于微扰密度矩阵方法和瞬态线性极化率理论研究液相多亏蚀光谱。根据瓦维洛夫定理,,荧光亏蚀反映了激发态的弛豫动力学,因此可以利用程和溶剂化效应,探讨了温度和探测脉冲对染料分子和荧光亏蚀谱的影响。亏蚀谱的快速衰减过程发生在几百飞秒时间内,主要反映了激发电子态恼穸谠ス蹋肴苤视泄兀郝偎ゼ豕谭⑸谄っ胧奔淠冢饕7映溶剂化效应,与所用溶剂有关。其次,计算了叶绿素肿釉谝宜嵋阴ト芗林械挠换对荧光亏蚀谱的影响。随着内转换时间的减少,荧光亏蚀增加。再次,计算了叶绿素肿釉诙颐讶芗林及岛一哪谧;皇奔洹NA搜芯恳堵趟豠分子在二乙醚溶剂中从岛态到哪谧;宦肪叮⒘艘桓隼砺勰P筒⒔辛死方法计算了分子在不同溶剂中的荧光亏蚀谱和内转换速率,研究了给体数、氢键、粘度等对荧光亏蚀谱和内转换时间的影响。绿素肿樱挥ü饪魇雌祝耗谧;还蹋赫穸谠ス大连理工大学博士学位论文
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作者签名:蕉垫摹一日期一型丝:虹独创性说明作者郑重声明:本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢思。:范
蝉年丘月一日翮签名:型车翌大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和编学位论文。作者签名:大连理:大学博芯可宦畚
引言化学反应动力学是物理化学的重要组成部分,其任务就是研究化学反应机理,浓度、温度、催化剂等宏观因素对反应速度的影响。它的理论基础必须建立在物质的微观理论上。分子反应动力学是化学反应动力学的微观理论,它是从实验和理论上去研究和揭示化学反应的基本规律,更深层次了解化学反应本质,进而控制化学反应过程。人们对于化学反应过程的认识发生了从宏观到微观,从定性到定量,从静态到动当分子被光激发到电子激发态后,所发生的光物理、光化学过程可以分为两大类。第一类是分子内的过程,即断键、成键、电荷转移、异构、内转换、系际交叉、振动弛豫、分子内振动能量再发布过程等。第二类是分子间过程,即分子间快速能量转移、电子转移、氢键作用、偶极一偶极相互作用、激发态溶剂化效应等。这些过程一激光控制分子动力学和化学反应主要是在皮秒或飞:秒时间尺度内研究分子内动力学过程及基元反应超快过程,由此诞生了新的学科一飞秒化学【俊作。人们开始实时观测分子内原子的运动,跟踪并控制分子化学反应和生物化学反应中的断键、成键、质子转移、电子转移等基元过程。这为分子反应动力学的研究打开速率特征时间一般约为皮秒量级。分子从第一激发电子态可能经过三条途径回到基到皮秒的量级。二是发射荧光回到基态,荧光发射速率大约几十纳秒的量级。三是经态的转变。般发生在秒的时间尺度上。年,利用飞秒脉