荧光光谱 - 荧光光谱-课件【PPT讲稿】.ppt

luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence 由分子结构理论,主要讨论荧光的产生机理。 1. 分子能级与跃迁分子能级比原子能级复杂; 在每个电子能级上,都存在振动、转动能级; 基态(S 0)→激发态(S1、S2、激发态振动能级):吸收特定频率的辐射;量子化;跃迁一次到位; 激发态→基态:多种途径和方式(见能级图);速度最快、激发态寿命最短的途径占优势; 第一、第二、…电子激发单重态 S 1 、S2…; 第一、第二、…电子激发三重态 T 1 、T 2 …; : M =2 S +1 S为电子自旋量子数的代数和(0或1); 平行自旋比成对自旋稳定( 洪特规则) ,三重态能级比相应单重态能级低; 大多数有机分子的基态处于单重态; S 0→T 1禁阻跃迁; 通过其他途径进入( 见能级图) ;进入的几率小; →基态的能量传递途径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; 传递途径辐射跃迁荧光延迟荧光磷光内转移外转移系间跨越振动弛预无辐射跃迁激发态停留时间短、返回速度快的途径,发生的几率大, 发光强度相对大; 荧光:10 -7~10 -9 s,第一激发单重态的最低振动能级→基态; 磷光:10 -4~10s ;第一激发三重态的最低振动能级→基态; 荧光和磷光按分子激发态的类型划分时,, 其发光现象称为磷光. S 2S 1S 0 T 1 吸收发射荧光发射磷光系间跨越内转换振动弛豫能量?? 2 ?? 1?? 3 外转换??? 2 T 2内转换振动弛豫分子吸收和荧光光谱跃迁示意图分子吸收和荧光光谱跃迁示意图分子吸收和荧光光谱跃迁示意图分子吸收和荧光光谱跃迁示意图辐射能量传递过程荧光发射:电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态( 多为 S 1→S 0跃迁), 发射波长为?‘2的荧光; 10 -7~10 -9 s 。由图可见,发射荧光的能量比分子吸收的能量小,波长长; ?‘ 2 > ? 2 > ? 1 ; 磷光发射:电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态( T 1 →S 0跃迁); 电子由 S 0进入 T 1的可能过程:( S 0 →T 1禁阻跃迁) S 0→激发→振动弛豫→内转移→系间跨越→振动弛豫→T 1 发光速度很慢: 10 -4~ 100 s 。光照停止后,可持续一段时间。(1) ,在液相或压力足够高的气相中分子间碰撞的几率很大,激发态分子可能将过剩的振动能量以热的形式传递给周围的分子,而自身从高振动能层失活到该电子能级的最低振动能层上, 10 -12s数量级.