电子激发态是分子或原子体系通过光吸收、放电、电离辐射等方式,使其电子跃迁至更高能级所形成的非基态状态。该状态可通过
辐射跃迁产生
荧光、
磷光等现象,并引发
光异构化等
光化学反应。激发态跃迁概率与
跃迁偶极矩平方成正比,高强度激光可能引发
多光子吸收但概率较低。电子激发态包含局域激发态、
电荷转移态和里德伯态等不同类型;在凝聚态体系中可用激子理论描述其激发态行为。激发态上会引发荧光、磷光等辐射跃迁过程,以及内转换、
系间窜越等
非辐射跃迁过程,同时存在
电子转移、能量转移和光化学反应(如光异构化、
环加成反应)等动态行为。激发态存在局域激发态、电荷转移态等不同类型,理论描述需结合激子模型与量子化学方法。其实验研究需依赖时间分辨光谱技术,理论计算面临电子结构精确解析的挑战。
同时可能引发电子转移、能量转移等动力学过程,以及光异构化、
环加成等光化学反应。
格林函数与
含时密度泛函理论的发展提升了计算精度,但对多重态体系仍存在局限性。
该领域研究为光催化机理解析、发光材料设计提供理论基础。在光化学合成方向,激发态调控可提高反应选择性与
量子产率。激发态研究对理解光化学反应的机制具有重要价值。