oscillatorsterktes

Oscillatorsterktes, of oscillator strengths in English, is een term uit de quantumchemie en spectroscopie die de waarschijnlijkheid meet voor een elektronentransitie tussen twee toestanden bei elektromagnetische straling. De oscillatorsterkte van een overgang van staat i naar j is een dimensionless hoeveelheid die sterk afhangt van het dipoolmoment van die overgang en van de energieverschil tussen de twee toestanden. In de praktijk geeft de oscillatorsterkte aan hoe intensief een elektronensysteem een bepaalde absorptie- of emissieband produceert.

Een belangrijke relatie is die tussen oscillatorsterktes en de optische doorsnede. De absorptiesnelheid of cross-section σ(ν) voor een overgang is verbonden met de oscillatorsterkte f_ij via functies die afhankelijk zijn van de frequentie en lijnvorm φ. Op geïntegreerd niveau geldt vaak een sumregel: de som van de oscillatorsterktes over alle mogelijke eindtoestanden j vanaf een gegeven begintoestand i is gelijk aan het aantal elektronen N in het systeem. Deze Thomas-Reiche-Kuhn somregel geeft een fundamentele hoeveelheid informatie over het elektronische systeem.

Toepassingen van oscillatorsterktes bevinden zich in de analyse van UV/zichtbare spectra van atomen en moleculen, in het controleren van berekeningen uit quantumchemie en in het interpreteren van elektronstrukturale eigenschappen zoals delokalizatie en bindingseigenschappen. Ze kunnen gebruikt worden om f-waarden te vergelijken tussen experimentele data en theoretische voorspellingen, en om oscillatorverdelingen over energieniveaus te bestuderen. Bij moleculen spelen ook vibrationale en Franck-Condon-effecten een rol bij het verdelen van oscillatorsterktes over verschillende toestanden.