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能级,释放能量,如图2为激
发和发射能级跃迁图。辐射跃迁的过程会发出荧光或磷光。荧光过程(F):当分子在激发态跃迁至此激发态的最低振动能级后,仍不稳
定,继续跃迁至第一激发态的最低振动能级,并伴随着振动弛豫和能转换的发生。到达第一激发态的最低振动能级,进而再跃迁至基态,并伴随着能量辐射,此辐射光即为荧光。图2中F表示荧光辐射。由于分子在较高的能级跃迁至第一激发态的最低振动能级时,消耗能量,因此,分子跃迁至基态发出荧光,能量小于激发态的能量。荧光的发射波长大于荧光激发光的波长。
磷光过程(P):如果分子在较高激发态释放能量跃迁至第一激发态的最低振动能级,并没有继续跃迁至基态的不同振动能级,而是系间跨越至此激发态的一个三重态,从三重态跃迁至基态的各个不同振动能级,发出磷光,如图2中的P过程。由于系间跨越消耗一定的能量,因此磷光发出的能量要小于荧光发出的能量,磷光具有比荧光长的发射光谱。33分子的非辐射跃迁过程
处于不同激发态的分子,并不是所有的都进行辐射跃迁,有些过程属于非辐射跃迁,如:系间跨越、各个激发态之间的内转换与外转换、激发态内部的振动弛豫。
系间跨越(ISC):表示分子在激发态的单重态跃迁至此激发态相同能级的三重态,发生的原因为电子的自旋角动量之和不等于0,系间跨越导致发射的荧光强度非常微弱。并不是所有的分子都会发生系间跨越,一些物质分子中含有质量较重的原子,或分子中含有顺磁性物质(如氧分子),容易发生系间跨越。图2中ISC为系间跨越过程。
内转换(IC):表示分子从某一激发态的最低振动能级跃迁至下一个激发态的最高振动能级,并释放能量的过程。由于跃迁前后的两个能级能量差别较小,因此内转换过程释放的能量较少,图2中IC为内转换过程。
外转换:表示溶液中的溶质分子在运动过程中与其他物质碰撞,碰撞过程使得溶质分子具有的能量降低,外转换出现于溶质分子由第一激发态的最低振动能级向基态的最高振动能级跃迁的过程,导致发射的荧光或磷光强度衰减或猝灭。
f振动弛豫(VR):表示处于激发态的溶质分子,在运动过程中与其他介质的
分子相互碰撞,将能量传递给介质分子,并跃迁至相同激发态的最低振动能级。
图2中VR为振动弛豫过程。
VR
S2
ISC
VRT2
IC
IC
S1
VA2
VR
ISC
A1
FIC
VRT1
P
IC
VR
S0
S0
图2分子能级跃迁示意图
4影响荧光强度的因素
41分子内部因素对荧光强度的影响
有机物的种类繁多,并不是所有的有机物都具有光致荧光r
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