水分子是自然界，特別是生物圈中最重要的分子之一。水分子光解動(dòng)力學(xué)的重要性，不僅表現(xiàn)為由于水分子在自然界中的重要地位而使其光化學(xué)過(guò)程在大氣化學(xué)、燃燒化學(xué)和星際化學(xué)中扮演著重要的角色和氫能源的應(yīng)用前景上，而且是理論和實(shí)驗(yàn)研究的一個(gè)教科書(shū)式的范例。
近年來(lái)，中科院大連化學(xué)物理研究所楊學(xué)明研究組利用自行研制和發(fā)展的里德堡態(tài)氫原子飛行時(shí)間譜與窄線(xiàn)寬波長(zhǎng)可調(diào)真空紫外激光光源相結(jié)合的技術(shù)，開(kāi)展了水分子及其同位素分子的轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)分辨的態(tài)態(tài)光解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，并與英國(guó)Bristol大學(xué)Dixon教授進(jìn)行理論合作，取得了一系列突出成果。最近，受美國(guó)化學(xué)會(huì)《化學(xué)研究報(bào)告》（Accounts of Chemical Research）邀請(qǐng)，楊學(xué)明、袁開(kāi)軍為該期刊撰寫(xiě)了關(guān)于水分子光解動(dòng)力學(xué)系列研究的綜述，并以封面文章的形式發(fā)表（Accounts of Chemical Research, 2011, 44, 369-378）。
水分子的基電子態(tài)（
態(tài)）之上依次排列
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四個(gè)電子激發(fā)態(tài)，這些電子激發(fā)態(tài)有著非常不同的光解動(dòng)力學(xué)機(jī)制，而且它們之間的交叉耦合使得水分子光解動(dòng)力學(xué)的行為更加復(fù)雜。水分子的電子態(tài)是直接排斥態(tài)，直接解離生成H原子和OH基態(tài)產(chǎn)物；電子態(tài)通過(guò)直接解離生成H原子和OH激發(fā)態(tài)產(chǎn)物，通過(guò)與態(tài)和態(tài)的耦合間接解離生成H原子和OH基態(tài)產(chǎn)物；電子態(tài)分別通過(guò)與態(tài)和態(tài)的耦合間接解離生成H原子和OH基態(tài)產(chǎn)物以及OH激發(fā)態(tài)產(chǎn)物；電子態(tài)通過(guò)與態(tài)的快速耦合間接解離生成與態(tài)相同的解離產(chǎn)物。
