SPETTROSCOPIA A MOLTI FOTONI

transizionea fotone singolo

transizionea molti fotoni

statiintermedi

Teoria della perturbazione al secondo ordine

Regole di selezione diverse per 1 e 2 fotoni

1 fotone Δl = 1

2 fotoni Δl = 2 0

Regole di selezione diverse per 1 e 2 fotoni

1 FOTONE 2 FOTONI

ANTRACENE

DIFENILOTTATETRAENE

1Ag 1Bu 1Ag 1Ag

EFFETTI DI POLARIZZAZIONE DELLA RADIAZIONE

Cl2

ASSORBIMENTO DI 2 FOTONI

SPETTROSCOPIA PRIVA DI EFFETTO DOPPLER

Spettroscopia a molti fotoni

VANTAGGI

Regole di selezione diverse osservazione di stati non visibili in

spettroscopia ad 1 fotoneMinor danno usando maggioreEffetto della polarizzazione della radiazioneProcesso confinato nello spazio 0.1 femtolitri

SPETTROSCOPIA DI DOPPIA RISONANZA

POMPA

SONDA

Doppia risonanza su 3 livelliLa radiazione pompa satura la corrispondente transizione

NH3

SEMPLIFICAZIONE DEGLI SPETTRI

CDF3

Spettroscopia di doppia risonanza

VANTAGGI

Semplificazione di spettri complessi

Studio di stati eccitati

APPLICAZIONI DELLA SPETTROSCOPIA LASER

IN CHIMICA

Chimica Analitica

Separazione isotopica

Reazioni indotte da laser

Femtochimica

CHIMICA ANALITICA

Concentrazioni ~ 10-9 – 10-12

LIF – REMPI

LIDAR Light Detection And Ranging

SEPARAZIONE ISOTOPICA

Eccitazione

Fotodeflessione

Fotodissociazione

FOTOIONIZZAZIONE

FOTODISSOCIAZIONE

Laser IR porta un solo isotopomero in uno stato vibrazionalmente eccitato.Laser UV per fotodissociare.

Assorbimento multifotonico di fotoni IR per raggiungere il limite di dissociazione dello stato fondamentaleSeparazione di 32SF6 e 34SF6

CF2 + CF2 + M C2F4 + M*

REAZIONI INDOTTE DA LASER

laser pompa

laser sonda

reazione

ABC#

fluorescenza

fluorescenza

ECCITAZIONEDEI REAGENTIECCITAZIONEDEI REAGENTI

ECCITAZIONEDELLA COPPIADI COLLISIONE

INIZIALIZZAZIONE DI

REAZIONI FOTOCHIMICHE

Monocromaticità selettività

Intensità processi a molti fotoni

Direzionalità processi a distanza

Eccitazione di un reagente in un livello specifico

HCl (v=1,2) + O(3P) OH + Cl

BCl3 + C6H6 C6H5BCl2 + HCl T = 600 C + catalizzatoreLaser CO2 T ambiente senza catalizzatore

Dissociazione di un reagenteS2F10 + N2F4 SF5 NF2

T = 425 K P elevata 10-20 ore

S2F10 + n h 2 SF5

N2F4 + n h 2 NF2

SF5 + NF2 SF5 NF2

T = 350 K + laser più veloce

Reazioni fotocatalitiche

RBr + h R + Br (inizializzazione)

Rn + C2H4 Rn+2 (propagazione)

Rn + Br RnBr + R (trasferimento di catena)

Br + Br Br2 (terminazione)