Photoexcitation
ફોટો એક્સાઇટેશન એ ફોટોન શોષણ દ્વારા ક્વોન્ટમ પ્રણાલીની ઉત્તેજિત સ્થિતિનું ઉત્પાદન છે. ઉત્તેજિત સ્થિતિ ફોટોન અને ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી ઉદ્ભવે છે. ફોટોન ઊર્જા વહન કરે છે જે ફોટોન વહન કરતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ દ્વારા નક્કી થાય છે. જે પદાર્થો લાંબા તરંગલંબાઇ સાથે પ્રકાશ બહાર કાઢે છે, તેઓ ઓછી ઊર્જા વહન કરતા ફોટોન બહાર કાઢે છે. તેનાથી વિપરીત, ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ વધુ ઊર્જા સાથે ફોટોન બહાર કાઢે છે. જ્યારે ફોટોન ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે કે વ્યક્તિ કઈ તરંગલંબાઇ સાથે કામ કરી રહી છે. ટૂંકી તરંગલંબાઇ લાંબા તરંગલંબાઇ કરતાં ક્વોન્ટમ પ્રણાલીમાં વધુ ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરશે. અણુ અને પરમાણુ સ્કેલ પર ફોટોએક્સિટેશન એ ફોટોન શોષણ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજનાની ફોટોઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયા છે, જ્યારે ફોટોનની ઊર્જા ફોટોઆયનકરણનું કારણ બનવા માટે ખૂબ ઓછી હોય છે. ફોટોનનું શોષણ પ્લાન્કના ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત અનુસાર થાય છે. ફોટો એક્સાઇટેશન ફોટોઆઇસોમેરાઇઝેશનમાં ભૂમિકા ભજવે છે અને વિવિધ તકનીકોમાં તેનો ઉપયોગ થાય છેઃ રંગ-સંવેદનશીલ સૌર કોષો સસ્તા સામૂહિક ઉત્પાદન સૌર કોષોમાં તેનો ઉપયોગ કરીને ફોટો એક્સાઇટેશનનો ઉપયોગ કરે છે. સૌર કોષો શક્ય તેટલા ઉચ્ચ ઉર્જા ફોટોનને પકડવા અને શોષવા માટે વિશાળ સપાટી વિસ્તાર પર આધાર રાખે છે. લાંબી તરંગલંબાઇની સરખામણીમાં ઊર્જા રૂપાંતરણ માટે ટૂંકી તરંગલંબાઇ વધુ કાર્યક્ષમ છે, કારણ કે ટૂંકી તરંગલંબાઇ વધુ ઊર્જા સમૃદ્ધ ફોટોન વહન કરે છે. તેથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ રંગ-સંવેદનશીલ સૌર કોષોમાં ઊર્જાનું લાંબા અને ઓછું કાર્યક્ષમ રૂપાંતરણ કરે છે. પ્રકાશ રસાયણશાસ્ત્ર ઓપ્ટિકલી પમ્પ્ડ લેસરો ફોટોએક્સિટેશનનો ઉપયોગ એવી રીતે કરે છે કે લેસરોમાં ઉત્સાહિત અણુઓ લેસરો માટે જરૂરી પ્રચંડ ડાયરેક્ટ-ગેપ ગેઇન મેળવે. લેસરમાં ઘણીવાર ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી જીઇ સંયોજનમાં વસ્તી વ્યુત્ક્રમ માટે જરૂરી ઘનતા 1020 સે. મી.-3 હોવી જોઈએ, અને આ ફોટો એક્સાઇટેશન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. ફોટોએક્સાઇટેશન અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં જવાનું કારણ બને છે. જે ક્ષણે ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં અણુઓની માત્રા સામાન્ય જમીનની સ્થિતિ કરતાં વધારે હોય છે, તે ક્ષણે વસ્તી વ્યુત્ક્રમ થાય છે. જર્મેનિયમની જેમ જ વ્યુત્ક્રમ, સામગ્રીને લેસરો તરીકે કાર્ય કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ફોટોક્રોમિક કાર્યક્રમો. ફોટોક્રોમિઝમ ફોટોનને શોષીને પરમાણુના બે સ્વરૂપોનું પરિવર્તન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, બીઆઇપીએસ પરમાણુ (2એચ-એલ-બેન્ઝોપીરાન-2,2-ઇન્ડોલાઇન્સ) ફોટોનને શોષીને ટ્રાન્સથી સિસમાં અને પાછા રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. વિવિધ સ્વરૂપો વિવિધ શોષણ પટ્ટાઓ સાથે સંકળાયેલા છે. બીઆઇપીએસના સિસ-સ્વરૂપમાં, ક્ષણિક શોષણ બેન્ડનું મૂલ્ય 21050 સે. મી.-1 હોય છે, જે ટ્રાન્સ-ફોર્મના બેન્ડથી વિપરીત હોય છે, જેનું મૂલ્ય 16950 સે. મી.-1 હોય છે. પરિણામો ઓપ્ટિકલી દૃશ્યમાન હતા, જ્યાં જેલમાં બીઆઇપીએસ વારંવાર ઉચ્ચ ઊર્જા યુવી પંપ બીમના સંપર્કમાં આવ્યા પછી રંગહીન દેખાવમાંથી ભૂરા અથવા ગુલાબી રંગમાં ફેરવાઈ ગયા હતા. ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા ફોટોન બી. આઈ. પી. એસ. અણુમાં પરિવર્તનનું કારણ બને છે, જેનાથી અણુ તેની રચનામાં ફેરફાર કરે છે. ન્યુક્લિયર સ્કેલ પર ફોટોએક્સાઇટેશનમાં ન્યુક્લિયસમાં ન્યુક્લિયોન અને ડેલ્ટા બેરિયોન રેઝોનન્સના ઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છે. સંદર્ભો ફોટોકેમિસ્ટ્રી ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર સમય-ઉકેલાયેલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી