Calculadora de absorção de dois fótons

A absorção de dois fótons é um processo óptico não linear em que uma molécula atinge um estado excitado ao absorver dois fótons em um intervalo muito curto. Cada fóton pode carregar aproximadamente metade da energia necessária para uma transição convencional de um fóton. A probabilidade é extremamente pequena em níveis comuns de iluminação, por isso os experimentos geralmente usam lasers pulsados fortemente focalizados para gerar alta intensidade instantânea. Esta calculadora estima a taxa de eventos por molécula a partir de uma seção de choque de dois fótons publicada, da intensidade incidente e do comprimento de onda. As seções de choque de dois fótons costumam ser expressas em unidades Göppert-Mayer. Um GM equivale a 10 elevado a menos 50 centímetros à quarta potência vezes segundos por fóton por molécula. A calculadora primeiro obtém a energia de um fóton usando a constante de Planck, a velocidade da luz e o comprimento de onda. Dividir a irradiância em watts por centímetro quadrado por essa energia fornece o fluxo de fótons. A taxa idealizada de absorção molecular é então a seção de choque em unidades de base multiplicada pelo quadrado do fluxo de fótons. Essa dependência quadrática é a característica prática central do processo: dobrar a intensidade aumenta a taxa prevista por um fator de quatro. O resultado representa uma taxa idealizada para uma molécula em um campo monocromático contínuo e uniforme. Experimentos reais com laser frequentemente informam a potência média, embora a absorção responda à intensidade de pico. Sistemas pulsados, portanto, exigem largura de pulso, taxa de repetição, perfil do feixe, área focal e forma temporal para converter a potência média medida na irradiância instantânea relevante. Concentração, caminho óptico, orientação molecular, solvente, agregação, saturação, fotobranqueamento e processos concorrentes do estado excitado também afetam o sinal global medido. Use esse valor para estimativas de escala e comparações sob hipóteses consistentes, não como substituto de um modelo completo de propagação ou fluorescência. Confirme se o valor da literatura é uma seção de choque de ação, que inclui o rendimento quântico de fluorescência, ou uma seção de absorção pura. Mantenha o comprimento de onda e as unidades consistentes e registre se a intensidade é de pico ou média. Em fluxos muito altos, a depleção e a saturação podem invalidar a lei quadrática simples. Cálculos de segurança em laboratório devem usar normas de laser apropriadas e medições calibradas do feixe, e não apenas essa estimativa de taxa molecular.