Dipolovergangen

Dipolövergång är en radiativ övergång mellan två kvantmekaniska tillstånd som orsakas av interaktionen med den elektriska dipolen i ett elektromagnetiskt fält. Övergången sker när övergångsdipolmomentet är icke-noll, vilket mäts som en vektor μ_fi = ⟨ψ_f| e r | ψ_i⟩ över de elektroniska vågfunktionerna. Storleken av μ_fi bestämmer övergångens intensitet och därmed hur sannolikt det är att fotonet absorberas eller avges.

Elektrisk-dipolövergång är den vanligaste typen av radiativa övergång i både atomer och molekyler. Förenklade sammanhang följer olika regler, kallade urvalsförhållanden. För elektroniska dipolövergångar krävs ofta en förändring av spegelsymmetri (paritet) mellan initialt och slutligt tillstånd. I en enkel atom är händelsen ofta förenad med Δl = ±1 och Δm = 0 eller ±1, och spänsskemyn följer ofta ΔS = 0 (inga spinförändringar) för elektriska dipolövergångar. Dessa regler bestämmer vilka övergångar som är starka (dipol-tillåtna) respektive svaga eller förbjudna (dipol-obekväma) i ren dipol-approximation.

I molekyler är bilden mer komplex. Övergångar involverar elektroniska, vibrationala och rotationella komponenter (rovibronic övergångar). Intensiteten styrs av övergångsdipolmomentet som omfattar elektroniska och ro-vibrationsvågfunktioner, och Franck-Condon-principen beskriver hur kärnpunktsrörelser påverkar styrkan och placering av banden. Förmågan hos en övergång att dyka upp beror därmed på att både elektronisk statesparitet och dipolmomentet förändras under övergången.

Betydelse och mätning: dipolövergångar studeras i spektroskopi, särskilt UV-Vis, där intensitet och placering av band avslöjar elektroniska strukturer och molekylära egenskaper såsom växelverkan och konformation.