Die Beeinflussung der optischen Absorption von Molekülen durch ein elektrisches Feld

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Abstract
Aus elektrooptischen Absorptionsmessungen und dielektrischen Messungen an Lösungen von Farbstoffmolekülen können die Dipolmomente der Moleküle im Elektronengrund- und einigen niedrigen Anregungszuständen, die Übergangsmomentrichtungen und bestimmte Komponenten des Tensors der Übergangspolarisierbarkeit ermittelt werden. Diese Größen bestimmen die Solvatochromie der Farbstoffe, d. h. die Lösungsmittelabhängigkeit der Lage und der Intensität der Absorptionsbanden. In der vorangehenden Arbeit wurde über elektrooptische und dielektrische Messungen an sechs Farbstoffmolekülen berichtet. Von vier dieser Farbstoffe wurde die Solvatochromie ausführlich untersucht. Die Lösungsmittelabhängigkeit der Lage der Absorptionsbanden bestätigt frühere theoretische Modelle. Die Lösungsmittelabhängigkeit der Intensität ermöglicht eine unabhängige Bestimmung einer Komponente des Tensors der Übergangspolarisierbarkeit; die Ergebnisse sind in Übereinstimmung mit den aus elektrooptischen Messungen erhaltenen Werten. Bei einem der Farbstoffe wurde ein extrem großer Wert für eine Komponente der Übergangspolarisierbarkeit gefunden, was eine extrem starke Lösungsmittelabhängigkeit der Intensität der Bande zur Folge hat. Der maximale Extinktionskoeffizient der Bande ist in Tetrachlorkohlenstoff 33 900, in Diäthyläther 52 300 und in Acetonitril 168 000. Die theoretischen Beziehungen erlauben eine Extrapolation auf den Gaszustand, in welchem der Extinktionskoeffizient nicht viel von Null verschieden sein wird. Demnach gibt es in diesem Molekül eine Absorptionsbande, die im freien ungestörten Molekül nur sehr schwach ist, durch eine Störung durch ein elektrisches Feld aber außerordentlich intensiv werden kann.

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