第一节分子荧光和磷光分析 振动弛豫 在同一电 子能级中, 电子由高 振动能级 转至低振 动能级, 吸光入1 吸光入2 而将多余 的能量以 荧光、磷光能级图 热的形式 发出。 → 振动弛豫 6
6 第一节 分子荧光和磷光分析 荧光、磷光 能级图 → 振动弛豫 S0 S1 S2 T1 吸光1 吸光2 振动弛豫 在同一电 子能级中, 电子由高 振动能级 转至低振 动能级, 而将多余 的能量以 热 的形式 发出
第一节 分子荧光和磷光分析 内转移 内转移 当两个电子能级非常靠 近以至其振动能级有重叠 时,常发生电子由高能级 以无辐射跃迁方式转移至 低能级。右图中指出,处 于高激发单重态的电子, 通过内转移及振动弛豫, 吸光入1 吸光入2 均跃回到第一激发单重态 的最低振动能级。 荧光、磷光能级图
7 第一节 分子荧光和磷光分析 内转移 当两个电子能级非常靠 近以至其振动能级有重叠 时,常发生电子由高能级 以无辐射跃迁方式转移至 低能级。右图中指出,处 于高激发单重态的电子, 通过内转移及振动弛豫, 均跃回到第一激发单重态 的最低振动能级。 荧光、磷光 能级图 S0 S1 S2 T1 吸光1 吸光2 内转移
第一节分子荧光和磷光分析 荧光发射 处于第一激发单重态中的 S2 电子跃回至基态各振动能级时, 将得到最大波长为入3的荧光。 注意:基态中也有振动驰豫跃迁 很明显,入3的波长较激发波长 入1或入2都长,而且不论电子开 SO 始被激发至什么高能级,最终将 吸光)1 吸光)2 只发射出波长入3为的荧光。荧 荧光13 光的产生在10-7-109s内完成。 荧光 荧光、磷光能级图 8
8 第一节 分子荧光和磷光分析 荧光发射 处于第一激发单重态中的 电子跃回至基态各振动能级时, 将得到最大波长为λ3的荧光。 注意:基态中也有振动驰豫跃迁。 很明显,λ3的波长较激发波长 λ1或λ2都长,而且不论电子开 始被激发至什么高能级,最终将 只发射出波长λ3为的荧光。荧 光的产生在10-7-10-9 s内完成。 荧光、磷光 能级图 S0 S1 S2 T1 吸光1 吸光2 荧光3 荧光
第一节 分子荧光和磷光分析 系间窜跃 系间窜跃 指不同多重态间的无 辐射跃迁,例如S,→T就是 S2 一种系间窜跃。通常,发 生系间窜跃时,电子由S1 的较低振动能级转移至T, 的较高振动能级处。有时, 通过热激发,有可能发生 日 吸光)1 吸光入2 T1→S1,然后由S,发生荧光。 荧光3 这是产生延迟荧光的机理。 荧光、磷光能级图
9 第一节 分子荧光和磷光分析 系间窜跃 指不同多重态间的无 辐射跃迁,例如S1 →T1就是 一种系间窜跃。通常,发 生系间窜跃时,电子由S1 的较低振动能级转移至T1 的较高振动能级处。有时, 通过热激发,有可能发生 T1 →S1,然后由S1发生荧光。 这是产生延迟荧光的机理。 荧光、磷光 能级图 S0 S1 S2 T1 吸光1 吸光2 荧光3 系间窜跃
第一节分子荧光和磷光分析 磷光发射 电子由基态单重态 S2 激发至第一激发三重态的几率很 小,因为这是禁阻跃迁。但是, 由第一激发单重态的最低振动能 级,有可能以系间窜跃方式转至 第一激发三重态,再经过振动驰 SO 豫,转至其最低振动能级,由此 吸光)1 吸光)2 磷光 激发态跃回至基态时,便发射磷 荧光入3 光,这个跃迁过程(T→S)也 是自旋禁阻的,其发光速率较慢, 约为10410s。因此,这种跃迁所 磷光 发射的光,在光照停止后,仍可 持续一段时间。 荧光、磷光能级图 10
10 第一节 分子荧光和磷光分析 磷光发射 电子由基态单重态 激发至第一激发三重态的几率很 小,因为这是禁阻跃迁。但是, 由第一激发单重态的最低振动能 级,有可能以系间窜跃方式转至 第一激发三重态,再经过振动驰 豫,转至其最低振动能级,由此 激发态跃回至基态时,便发射磷 光,这个跃迁过程(T1 →S0)也 是自旋禁阻的,其发光速率较慢, 约为10-4 -10s。因此,这种跃迁所 发射的光,在光照停止后,仍可 持续一段时间。 荧光、磷光 能级图 S0 S1 S2 T1 吸光1 吸光2 荧光3 磷光 磷光