非辐射能量传递过程 振动弛豫:在溶液中,处于激发态的溶质分子与溶剂分子 间发生碰撞,把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分 子,回到同一电子激发态的最低振动能级的过程。 内转换:当激发态S2的较低振动能级与S1*的较高振动能 级的能量相当或重叠时,分子有可能从S2*的振动能级以无 辐射方式过渡到S,*的能量相等的振动能级上的过程
非辐射能量传递过程 振动弛豫:在溶液中,处于激发态的溶质分子与溶剂分子 间发生碰撞,把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分 子,回到同一电子激发态的最低振动能级的过程。 内转换:当激发态S2 *的较低振动能级与S1 * 的较高振动能 级的能量相当或重叠时,分子有可能从S2 *的振动能级以无 辐射方式过渡到S1 *的能量相等的振动能级上的过程
外转换: 激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量 的非辐射跃迁;从S,*、T,*最低振动能级回到基态。 外转换使荧光或磷光减弱或“淬灭”。 体系间跨跃: 当电子激发单重态的最低振动能级与电子三重激发态的较 高振动能级相重叠时,发生电子自旋状态改变的S,*一T,* 跃迁,这一过程称为“体系间跨跃
外 转 换: 激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量 的非辐射跃迁;从S1 * 、 T1 * 最低振动能级回到基态。 外转换使荧光或磷光减弱或“淬灭”。 体系间跨跃: 当电子激发单重态的最低振动能级与电子三重激发态的较 高振动能级相重叠时,发生电子自旋状态改变的 S1 *—T1 * 跃迁,这一过程称为 “体系间跨跃”
·荧光发射 无论分子最初处于哪一个激发单重态,通 过内转换及振动弛豫,均可返回到第一激发单重态的最 低振动能级,然后再以辐射形式发射光量子而返回至基 态的任一振动能级上,这时发射的光量子称为荧光。 ■ 磷光发射 经过体系间跨越的分子再通过振动驰豫降 至激发三重态的最低振动能级,分子在激发三重态的最 低振动能级可以存活一段时间,然后返回至基态的各个 振动能级,而发出光辐射,这种光辐射称为磷光
◼ 荧光发射 无论分子最初处于哪一个激发单重态,通 过内转换及振动弛豫,均可返回到第一激发单重态的最 低振动能级,然后再以辐射形式发射光量子而返回至基 态的任一振动能级上,这时发射的光量子称为荧光。 ◼ 磷光发射 经过体系间跨越的分子再通过振动驰豫降 至激发三重态的最低振动能级,分子在激发三重态的最 低振动能级可以存活一段时间,然后返回至基态的各个 振动能级,而发出光辐射,这种光辐射称为磷光
So 基态 S1*,S2* 激发单重态 a (d) (g) T1* 激发三重态 入1,2: 激发光 (b) 13 荧光 图11-2荧光和磷光产生示意图 n.吸收b.振动地豫。内转换d.荧光 入4 璘光 c外转换1.体系间跨越g醉光 分子吸收和发射过程的能级图
分子吸收和发射过程的能级图 S0 : 基态 S1 * , S2 * : 激发单重态 T1 * : 激发三重态 λ1 , λ2 : 激发光 λ 3 : 荧光 λ 4 : 磷光
电子处于激发态是不稳定状态,返回基态时,通过辐 射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量; 传递途径 辐射跃迁 无辐射跃迁 荧光 磷光 系间跨越 内转移 外转移 振动弛豫 荧光:10-7~109s,第一激发单重态的最低振动能级→基态各振动能级; 磷光:104。~10s,第一激发三重态的最低振动能级→基态各振动能级;
电子处于激发态是不稳定状态,返回基态时,通过辐 射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量; 荧光:10-7~10 -9 s, 第一激发单重态的最低振动能级→基态各振动能级; 磷光:10-4~10s, 第一激发三重态的最低振动能级→基态各振动能级; 传递途径 辐射跃迁 荧光 振动弛豫 无辐射跃迁 磷光 系间跨越 内转移 外转移