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Fondements de la photochimie

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Dans cours

CH-442: Photochemistry

This course presents the theoretical bases of electronic spectroscopy and molecular photophysics. The principles of the reactivity of excited states of molecules and solids under irradiation are detailled. The main classes of industrial and natural photoc ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de la photochimie, y compris la cinétique de la désintégration radiative de l'état excité, le diagramme de Jablonski, l'effet de corrélation de spin, les processus de désactivation non radiative et radiative, le déplacement de Stokes, le spectre d'émission, la dynamique de solvatation et la compétition cinétique des processus de désactivation. Il examine également les règles de sélection pour les processus non radiatifs, le couplage spin-orbite et l'extinction de l'émission, fournissant des informations sur les processus complexes qui régissent les réactions photochimiques.

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Concepts associés (32)

Photochimie

La photochimie est une branche de la chimie concernée par les effets chimiques de la lumière (au sens large, de l'infrarouge aux ultraviolets), qui peut intervenir : comme étape d'une réaction chimique, auquel cas elle est absorbée ; comme étape catalytique, auquel cas elle est réémise et peut à nouveau réagir ; Enfin, il existe des processus chimiques qui, comme dans les lasers, donnent deux photons identiques par absorption d'un photon + réaction chimique. La chimie de ces processus est plutôt radicalaire que cationique ou anionique.

Diagramme de Jablonski

Un Diagramme de Perrin-Jablonski, nommé d'après les physiciens français et polonais Francis Perrin et Alexandre Jabłoński, représente les états électroniques d'une molécule et les transitions entre ces états. L'axe vertical indique le niveau d'énergie, tandis que les états sont groupés horizontalement selon leur multiplicité de spin. Les transitions non-radiatives sont symbolisées par des flèches droites tandis que les radiatives le sont par des flèches ondulées.

Fluorescence

La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par l'excitation des électrons d'une molécule (ou atome), généralement par absorption d'un photon immédiatement suivie d'une émission spontanée. Fluorescence et phosphorescence sont deux formes différentes de luminescence qui diffèrent notamment par la durée de l'émission après excitation : la fluorescence cesse très rapidement tandis que la phosphorescence perdure plus longtemps. La fluorescence peut entre autres servir à caractériser un matériau.

Spectre d'émission

Le spectre d’émission d’une espèce chimique est l’intensité d’émission de ladite espèce à différentes longueurs d’onde quand elle retourne à des niveaux d’énergie inférieurs. Il est en général centré sur plusieurs pics. Comme le spectre d’absorption, il est caractéristique de l’espèce et peut être utilisé pour son identification. thumb|757px|center|Spectre d’émission du fer.thumb|757px|center|Spectre d’émission de l'hydrogène (série de Balmer dans le visible). Spectre électromagnétique | Raie spectrale Flu

Spectroscopie de fluorescence

La spectroscopie de fluorescence, ou encore fluorimétrie ou spectrofluorimétrie, est un type de spectroscopie électromagnétique qui analyse la fluorescence d'un échantillon. Elle implique l'utilisation d'un rayon de lumière (habituellement dans l'ultraviolet) qui va exciter les électrons des molécules de certains composés et les fait émettre de la lumière de plus basse énergie, typiquement de la lumière visible, mais pas nécessairement. La spectroscopie de fluorescence peut être une spectroscopie atomique ou une spectroscopie moléculaire.

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