Wodurch entsteht die Extinktion in einer Lösung?

Ich nehme an, Du fragst nach dem Mechanismus, der die Absorption ermöglicht.

Wenn Licht verschluckt wird, dann wird Energie aus dem Lichtfeld auf die Moleküle der Substanz übertragen (die Moleküle werden angeregt). In der klas­sischen Mecha­nik tritt genau das bei Resonanz­phäno­menen auf (mit jedem Schritt der Soldaten wird ein bißchen mehr Energie von den Soldatenstiefeln zur Brücke über­tragen, und die Brücke schwingt immer kräfti­ger, bis sie einstürzt). In diesem Sinn kann man durch­aus sa­gen, das bei der Absorp­tion so etwas wie eine Resonanz vorliegt.

Weil es sich aber um Moleküle handelt, ist nicht mehr die klassische Physik, sondern die Quantenphysik zuständig. Das ändert einiges an den Details, weil wir es mit dis­kre­ten Zuständen und Wellenfunktionen zu tun haben. Aber in beiden Fällen kommt heraus, daß die Absorption am stärksten ist, wenn die anregende Frequenz in der Nä­he einer „charakteristischen Frequenz“ das anzuregenden Systems liegt. Die Veran­schaulichung ist allerdings verschieden:

• In der klassischen Mechanik sagt man, daß die Frequenz der Anregung zu einer Eigenfrequenz des anzuregenden Objekts passen muß; die Eigenfrequenz ergibt sich aus komplizierter Rechnung, in die Form und Materialkonstanten exzessiv eingehen.
• In der Quantenmechanik ist das so nicht formulierbar, weil gebundene Zustände stationär sind und keine Zeitabhängigkeit zeigen. Stattdessen sagt man, daß die Energie der Anregung zum Energieschema des anzuregenden Systems passen muß (im einfachsten Fall entspricht die Anregungsenergie der energetischen Dif­ferenz zwischen Grundzustand und erstem angeregten Zustand). Das Energie­schema eines Moleküls berechnet man durch sehr komplizierte quanten­mecha­nische Rechnungen, in denen alle möglichen Wechselwirkungen, vor allem die zwischen den Elektronen, möglichst genau berechnet werden.

Im Endeffekt ist der Unterschied zwischen beiden Beschreibungen gar nicht so groß, wie es auf den ersten Blick scheint (wegen der Zeitabhängigkeit der komplexen Pha­se einer Wellenfunktion), aber für heute will ich es dabei belassen.