Theoretische Deutung der Lichtabsorption organischer Farbstoffe

Abstract

AbstractDie Frage nach der quantitativen Deutung der Lichtabsorption organischer Moleküle ist erst in wenigen Fällen behandelt worden. Die wichtigsten Ergebnisse sind von Sklar1) und Förster2) erhalten worden, welche die Lage der langwelligen Absorptionsbande einiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe (Benzol, Naphthalin, Anthrazen, Phenanthren, Butadien, Fulven und Azulen) quantitativ ermittelt heben. Die Berechnungen dieser Autoren wurden unter Zugrundelegung der beiden unter dem Namen bond orbital Methode und molecular orbital Methode bekannten quantenmechanischen Näherungsverfahren durchgeführt. Es wurde dann von Herzfeld und Sklar3) versucht, die genannten Näherungsmethoden auf die Frage nach der Absorption von Polymethinfarbstoffen zu übertragen; dabei zeigt es sich jedoch, daß die theoretisch ermittelten Wellenlängen der Absorptionsmaxima gegenüber der experimentell beobachteten etwa um einen Faktor vier zu groß ausfallen. Man müßte also auf Grund der Berechnungen der genannten Autoren erwarten, daß die Absorption dieser Farbstoffe nicht wie experimentell beobachtet im Sichtbaren, sondern im Ultrarot liegen sollten. Die den genannten Arbeiten zugrunde gelegten beiden Näherungsverfahren führen also offenbar nicht zu einer quantitativen Deutung der Lichtabsorption eigentlicher organischer Farbstoffe.Es hat sich nun kürzlich gezeigt4), daß man zu einer Deutung der Farbe organischer Farbstoffe gelangt, wenn man von einem Modell des Farbstoffmoleküls ausgeht, welches mit dem insbesondere von Sommerfeld5) als Modell für dab Metall verwendeten Bild des freien Elektronengases analog ist6). Dieses Modell soll im folgenden in weiterem Umfang diskutiert werden.