Potentialflaeche
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Seite 7: Konische Durchschneidung


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Auf dieser Seite soll nun die Wellenpaketdynamik für eine konische Durchschneidung studiert werden. Für eine konische Durchschneidung ist neben der Torsionskoordinate mindestens eine weitere Mode notwendig, welche die obere mit der unteren elektronischen Fläche koppelt. Diese Art von Mode wird als coupling mode bezeichnet. Weiterhin gibt es noch die tuning mode, die die Energiedifferenz zwischen den beiden elektronischen Zuständen varriert (sogenanntes "tuning"). Diese beiden zusätzlichen Moden sind harmonische Freiheitsgrade, die bestimmte Schwingungen des Moleküls repräsentieren, welche für den Isomerisierungsprozeß von Bedeutung sind. Wie man sich das Zusammenspiel von Torsionsfreiheitsgrad und der Kopplungsmode vorzustellen hat, sollen die beiden folgenden Bilder veranschaulichen:


Adiabatische Darstellung

Diabatische Darstellung



In der adiabatischen Darstellung ist der photochemische Trichter sehr gut zu erkennen. Dieser bewirkt eine effiziente Lokalisierung des Wellenpakets am Ort der Kopplung zwischen den beiden elektronischen Flächen. In der diabatischen Darstellung sind die Bewegungsmöglichkeiten des auf der oberen Fläche initiierten Wellenpakets angedeutet und sollen weiter unten durch eine animierte 3D-Graphik lebendig werden. Doch zuvor noch ein kurzer Blick auf die Terme des Hamiltonoperators:

Die potentielle Energie beinhaltet wie zuvor auch die beiden elektronischen Torsionspotentiale, wird diesmal aber erweitert um die potentielle Energie der harmonischen Moden xc und xt , wobei c für die Kopplungsmode und t für die Tuningmode steht. Der Potentialgradient an der Stelle =0 gibt an, wie stark entlang der Tuning-Mode die obere elektronische Fläche gegenüber der unteren verschoben ist und damit den Energieabstand zwischen diesen beiden Flächen verringert. Natürlich haben die beiden harmonischen Moden auch einen Beitrag in der kinetischen Energie. Dem Kopplungsterm V12 ist die lineare Abhängigkeit von der Kopplungsmode zu entnehmen und ist die Kopplungskonstante.

Auf der nächsten Seite können die animierten Wellenpaketsbewegungen betrachtet werden!


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