質問: franck-condonの原理について franck-condonの原理について分かり易く教えてください!自分なりに調べてみたのですが、あまり物理の知識がなくて、参考書を読んでも理解できません。どうかよろしくお願いします。あと、できればfrank-condonの原理と光吸収スペクトルの関係についても教えていただけるとありがたいです。
回答: 再安定配置というのは、分子中の各原子の結合が最もエネルギーの低い結合距離、結合角をとっている状態です。 具体例としてエチレン分子(h2c=ch2)について考えてみますと、基底状態ではこの中央の2つの炭素原子の間は1.34åの距離をとっている時が最もエネルギーが低い状態(状態1とします)です。結合はバネのようなものなので、この距離より伸ばしても縮めても張力が働いてエネルギーは高くなります。 一方励起状態では中央の2つの炭素原子の間は1.5å程度で最もエネルギーが低い状態(状態2とします)です。 franck-condonの原理によれば励起された直後のエチレン分子の2つの炭素原子の間は基底状態と同じ1.34åのまま(状態3とします)です。つまりこれは無理矢理バネが縮められているのと同じでエネルギーが高い状態になっています。 しかし状態3のエチレンはすぐに余分のエネルギーを放出して状態2に変化してしまいます。そこで励起状態のエチレンというと普通、状態2のものを指します。 そのため励起状態と基底状態のエネルギー差といえば状態2と状態1のエネルギー差(a)をいいます。 しかし、エチレンの光吸収スペクトルの吸収の最大の波長から求められる励起エネルギーは状態3と状態1のエネルギーの差(b)です。bはaより結合が無理矢理縮められている分のエネルギーだけ大きくなります。この違いに気を付ける必要があります。