Лазерная химия

изотопов.
Лазерное получение особо чистых веществ.
Лазерный синтез.
Лазерная технология поверхности.
Стереолитография.

способности атомов и молекул при поглощении
фотона, т.е. при фотовозбуждении. Все методы, основанные на химических реакциях возбужденных частиц называют фотохимическими. С другой стороны, селективно--возбужденные атомы и молекулы имеют меньшую энергию ионизации и диссоциации, чем невозбужденные и, следовательно, могут быть ионизованы или диссоциированы лазерным излучением. Такой подход к разделению изотопов называется фотофизическим. 
Впервые фотохимическое разделение изотопов ртути, основанное на селективном увеличении скорости реакции тех или иных изотопов ртути с кислородом при их возбуждении было осуществлено в 1937 г. 
Однако, этот опыт исключителен, т.к. у ртути есть триплетные метастабильные состояния, а также для возбуждения можно было использовать ртутные лампы с мощными линиями испускания. Естественно, что в до - лазерную эпоху разделить изотопы другихэлементов фотовозбуждением было принципиально невозможно. 
Гораздо более универсален и гибок фотофизический подход, основанный
на способности интенсивного лазерного излучения селективно переводить значительную часть атомов в любое заданное возбужденное состояние, который может быть реализован только с помощью лазерного излучения.

условных обозначений:

Для атомов:

An в атомарном Ai,n или молекулярном Ai,nB состояниях.
Пусть [N Ai]0 и [N An]0 -- начальные концентрации компонентов изотопов Ai и An в смеси. После облучения лазерным излучением в смеси возникает продукт реакции в виде атомарного или молекулярного состояния с другим изотопическим составом с
соответствующими концентрациями [N AiR]f и [N AnR]f . Тогда
коэффициентом разделения изотопов, или, другими словами,
коэффициентом обогащения называется величина:
При β = 1 разделение отсутствует. Эффективный процесс
разделения требует значений β >> 1. На практике с помощью
лазерного облучения достигнуты значения коэффициента обогащения β ~ 104

если скорость реакции возбужденных атомов или молекул с определенным реагентом превышает скорость реакции атомов или молекул, находящихся в основном состоянии. Селективность процесса обеспечивается возбуждением только одного выбранного изотопа, принимающего участие в последующей фотохимической реакции.
Возбуждение более высокого энергетического состояния еще не гарантирует автоматического протекания реакции. Необходимо, чтобы скорость реакции v* атома или молекулы в возбужденном состоянии с реагентом C превышала не только скорость реакции v атома или молекулы, находящихся в основном состоянии, но и скорости релаксации и резонансной передачи возбуждения атомам или молекулам в
основном состоянии.
Известно, что скорость реакции определяется, как
где k(A,C)-- константа скорости реакции между атомом (молекулой) A и реагентом C, [A], [C]-- концентрации соответственно атомов (молекул) и реагента. 
В соответствии с уравнением Аррениуса константа скорости реакции дается выражением:
где ξ - некоторый множитель, Ea- энергия активации, R-- универсальная газовая постоянная.

фотона ведет к переходу в связанное состояние, при перекрытии которого с отталкивательным состоянием может произойти диссоциация. В другом случае диссоциация может быть вызвана соударениями. В данном случае переход происходит на связанный колебательно-вращательный уровень вблизи предела диссоциации. Соударения с другими частицами вызывают диссоциацию молекулы.

содержащие интересующий нас изотоп, а фотон второго лазера вызывает диссоциацию возбужденных молекул.
Оба фотона могут иметь сопоставимую энергию, или же один фотон может иметь низкую энергию инфракрасная область спектра), а другой - высокую энергию (видимый, или ультрафиолетовый диапазоны).
Схема процесса показана на рисунке.