分子荧光与分子磷光的产生机理 荧光: ①来自"最低激发单重态(S1)→基态(S,)”的辐射跃迁过程所 伴随的发光现象 ◆ 磷光: ①来自“最低激发三重态(T1)→基态(S,)”的辐射跃迁过程所 伴随的发光现象 内转换 振功地像 吸收 吸收菱光 光
分子荧光与分子磷光的产生机理 荧光: ① 来自 “最低激发单重态(S1) → 基态(S0)”的辐射跃迁过程所 伴随的发光现象 磷光: ① 来自“最低激发三重态(T1) → 基态(S0)”的辐射跃迁过程所 伴随的发光现象
分子荧光与分子磷光的产生机理 荧光: ①来自"最低激发单重态(S1)→基态(So)”的辐射跃迁过程所伴 随的发光现象 ② 由于跃迁前后电子自旋不发生变化,这种跃迁发生的概率大、辐射过 程较快(10-9~10-6s) ③发光过程的速率常数大,激发态的寿命短 ④在激发光光子能量足够高的前提下,荧光波长不随激发波长变化 ◆ 磷光: ①来自“最低激发三重态(T)→基态(S0)”的辐射跃迁过程所伴 随的发光现象 ② 能够发射磷光的分子比发射荧光的分子要少,且磷光强度一般低于荧 光强度 ③发光过程的速率常数小,激发态的寿命相对较长(10-6~10s),光照 停止后,仍可维持一段时间 ④ 对同一分子来说,T1的最低振动能级低于S1的最低振动能级,因而磷 光的波长长于荧光
分子荧光与分子磷光的产生机理 荧光: ① 来自 “最低激发单重态(S1) → 基态(S0)”的辐射跃迁过程所伴 随的发光现象 ② 由于跃迁前后电子自旋不发生变化,这种跃迁发生的概率大、辐射过 程较快(10-9~10-6s) ③ 发光过程的速率常数大,激发态的寿命短 ④ 在激发光光子能量足够高的前提下,荧光波长不随激发波长变化 磷光: ① 来自“最低激发三重态(T1) → 基态(S0)”的辐射跃迁过程所伴 随的发光现象 ② 能够发射磷光的分子比发射荧光的分子要少,且磷光强度一般低于荧 光强度 ③ 发光过程的速率常数小,激发态的寿命相对较长(10-6~10s),光照 停止后,仍可维持一段时间 ④ 对同一分子来说,T1的最低振动能级低于S1的最低振动能级,因而磷 光的波长长于荧光
分子荧光的产生机理 ①基态荧光分子 K6Jeu3 hvex(① hvEM③ 吸收辐射能量 So ②分子激发态 ① 激发 ② 激发态非辐射跃迁衰变 (如,振动弛豫、内转化 等) ③辐射衰变发生荧光 ③发射荧光 由于振动弛豫、内转换、外转换等非辐射弛豫的发生都快于荧光发射, 所以无论激发光的光子能量多高,最终只能观察到由S1的最低振动 能级跃迁到S的各振动能级所对应的荧光发射
分子荧光的产生机理 ① 激发 ② 激发态非辐射跃迁衰变 (如,振动弛豫、内转化 等) ③ 发射荧光 ①基态荧光分子 吸收辐射能量 ②分子激发态 ③辐射衰变发生荧光 由于振动弛豫、内转换、外转换等非辐射弛豫的发生都快于荧光发射, 所以无论激发光的光子能量多高,最终只能观察到由S1的最低振动 能级跃迁到S0的各振动能级所对应的荧光发射
荧光寿命和荧光量子产率 发光的寿命和量子产率是重要的发光参数 荧光寿命(π) 是荧光分子处于S1激发态的平均寿命 典型的荧光寿命在108~1010s √ 荧光量子产率(Quantum Yield,QY,或p) 定义:是荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光 的光子数的比值 荧光量子产率的大小取决于荧光发射过程与非辐射跃迁过程的竞争 结果 通常情况下,φ的值总是小于1 P:的数值越大,化合物的荧光越强
荧光寿命和荧光量子产率 发光的寿命和量子产率是重要的发光参数 荧光寿命(τf) 是荧光分子处于 S1 激发态的平均寿命 典型的荧光寿命在 10-8 ~ 10-10 s 荧光量子产率(Quantum Yield, QY, 或 φf) 定义:是荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光 的光子数的比值 荧光量子产率的大小取决于荧光发射过程与非辐射跃迁过程的竞争 结果 通常情况下, φf 的值总是小于1 φf 的数值越大,化合物的荧光越强