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Lexikon der Chemie: Energieübertragung

Energieübertragung, photophysikalischer Prozeß der strahlungslosen Desaktivierung eines photoangeregten Donors D*, der seine Anregungsenergie auf einen im elektronischen Grundzustand befindlichen Akzeptor A überträgt, welcher dadurch in einen angeregten Zustand A* übergeht: D* + AD + A*. Die E. erfolgt intra- oder (in der Regel) intermolekular. Voraussetzung ist, daß der energetische Abstand zwischen den beiden jeweils mit einem Elektron besetzten Orbitalen des Donors größer ist als der energetische Abstand zwischen dem höchsten besetzten und dem tiefsten unbesetzten Molekülorbital des Akzeptors. Von besonderer Bedeutung ist die E. für die spektrale Sensibilisierung beim photographischen Prozeß.

Die E. wird durch unterschiedliche Mechanismen realisiert: 1) Strahlungsmechanismus: Das von D* emittierte Licht wird von A absorbiert. 2) Resonanz-E.: Dieser Mechanismus wirkt ausschließlich bei der Singulett-Singulett-E. über Entfernungen bis zu 100 nm zwischen D und A (Sender-Empfänger-Mechanismus). Als Resonanzbedingung gilt, daß die Energiedifferenz zwischen Grund- und Anregungszustand von D und A gleich ist. 3) Elektronenaustausch-Mechanismus: Bei der Kollision von D* und A kommt es zu einem Elektronenaustausch; es entstehen D und A*. 4) Die Anregungsenergie kann innerhalb von Festkörpern von einem zum anderen (gleichartigen) Molekül als Exiton weitergegeben werden, bis eine Desaktivierung erfolgt. Die hypothetische Wanderungsstrecke der Elektronen beträgt ca. 10-4 bis 10-10 nm. Wichtig ist die Energiewanderung u. a. für die Photosynthese.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
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Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
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Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
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Dr. Günter Kraus, Halle
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Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
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Fachkoordination:
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Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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