Lexikon der Optik: Multiphotonendissoziation
Multiphotonendissoziation, ein lasertypischer Aktivierungsprozeß durch vorwiegend sequentielle (aufeinanderfolgende) Absorption vieler Photonen. Im starken IR-Laserfeld kann ein vielatomiges Molekül dadurch so hoch angeregt werden, daß die Dissoziationsschwelle überschritten wird. Die Absorption der IR-Photonen erfolgt in aufeinanderfolgenden Schritten (nur bei sehr hohen Intensitäten ist auch eine simultane Mehrphotonenabsorption möglich). Dieser Vorgang ist trotz der Anharmonizität der Molekülschwingungen möglich, weil die Energieniveaus bei höherer Anregung sehr dicht beieinanderliegen (Abb.), so daß bereits nach Absorption weniger Photonen bis zum Erreichen der Dissoziationsgrenze immer eine Resonanz mit der Laserstrahlung gegeben ist. Die M. ist ein Schwellenprozeß, da ein Molekül einen bestimmten Energiebetrag aufnehmen muß, um dissoziieren zu können. Die außerordentlich hohe Frequenzselektivität beruht auf der Absorption im Bereich der unteren diskreten Niveaus. Bei der Kompensation der Anharmonizität in den unteren Niveaus spielt unter anderem die Intensitätsverbreiterung der Absorptionslinien eine wesentliche Rolle. Auf diese Weise können selbst Moleküle mit geringer Atomzahl (z.B. 3) in einem sehr intensiven IR-Laserfeld dissoziiert werden. Der Hauptanwendungsbereich der M. ist die Infrarot-Laserchemie (Photochemie).
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Multiphotonendissoziation: Ablauf. v Schwingungsquantenzahl, hν Photonenenergie.
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