Medizinische Physik 3: Medizinische Laserphysik [2004]

292 J. Bille
Abb. 14.11. Ausschnitt aus dem Termschema eines zweiatomigen Moleküls
1. der Kernabstand r ändert sich während des schnellen Absorptionsvorgangs
nicht, d.h. der in Abb. 14.11 eingezeichnete Übergang erfolgt senkrecht
nach oben;
2. der Übergang geschieht bevorzugt von einem Maximum der Aufenthaltswahrscheinlichkeit
im S0-Zustand zu einem Maximum im S1-Zustand.
Für das Beispiel in Abb. 14.11 folgt daraus, dass das Molekül vorwiegend in
das S1(v = 4)-Niveau, mit geringerer Wahrscheinlichkeit in die S1(v = 3)bzw.
S1(v = 5)-Niveaus gelangt. Die optische Absorption ist daher breitbandig
mit einem Maximum bei der Photonenenergie hν = ∆Ea. Vom Zustand
S1(v >0) gelangt das Farbstoffmolekül durch inelastische Stöße mit
Lösungsmittelmolekülen innert in einer sehr kurzen Zeit von 1–10 ps strahlungslos
in das unterste Vibrationsniveau v = 0 des eletronisch angeregten
Zustands S1. Dieser strahlungslose Übergang führt zu einer Erwärmung der
Farbstofflösung. Vom Niveau S1(v = 0) kehrt das Molekül mit großer Wahrscheinlichkeit
innert einer üblichen Zeit für erlaubte optische Übergänge von
τs = 1–10 ns spontan unter Aussendung eines Photons in ein angeregtes
Vibrations-Rotations-Niveau (v >0) des elektronischen Grundzustands zurück.
Gemäß dem Franck-Condon-Prinzip erfolgt der Übergang senkrecht
nach unten zu einem Zustand maximaler Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Für
das in Abb. 14.11 dargestellte Beispiel ist dies das S0(v = 3)-Niveau. Mit