SISCS.ISCABSORPTIONIFLUORESCENCEPHOSPHORESCENCESSSCS211ABSORPTIONFLUORESCENCEPHOSPHORESCENCE
11 Molecular Fluorescence: principles and applications Bernard Valeur, 2001 Wiley -VCH Verlag GmbH
上页的图就是著名的荧光和磷光的Jablonski图可以看到:吸收谱和荧光谱是镜面对称的:由于振动弛豫(VR)的存在,荧光谱相对于吸收谱红移SPP可以参与过程:通过近场增益增大吸收、通过纳米结构改变电磁场的空间态(模式)密度(或荧光寿命),从而影响荧光和磷光发射下表中给出Jablonski图中各个物理过程的特征时间CHARACTERISTICTIMESabsorption10-15svibrational relaxation 10-12-10-1°slifetimeoftheexcitedstateS, 10-10-10"s →fluorescenceintersystemcrossing10-10-10sinternalconversion1011-10slifetimeoftheexcitedstateT,1o-1s-→phosphorescence12MolecularFluorescence:principlesandapplicationsBernardValeur,2001Wiley-VCHVerlagGmbH
12 Molecular Fluorescence: principles and applications Bernard Valeur, 2001 Wiley-VCH Verlag GmbH 上页的图就是著名的荧光和磷光的Jablonski图 下表中给出Jablonski图中各个物理过程的特征时间 可以看到:吸收谱和荧光谱是镜面对称的;由于振动弛豫 (VR)的存在,荧光谱相对于吸收谱红移 SPP可以参与过程:通过近场增益增大吸收、通过纳米结构改变 电磁场的空间态(模式)密度(或荧光寿命),从而影响荧光和 磷光发射
荧光和磷光的量子产率(quantumyield)ks:rateconstantforradiativedeactivationS,-→Sowithemissionoffluorescenceks:rate constantfor internal conversion SiSo.1kise: rate constant for intersystem crossing.激发态寿命Ts:ks+ksks=ks+kiscFordeactivationfromTi,wehavekT: rate constant for radiative deactivation Ti-→ So with emission of phosphores-cence.kT: rate constant for non-radiative deactivation (intersystem crossing) Ti -→ So.荧光量子产率合SksPFks+ks'nrksk系间窜越的比例KiscPisoCTSks+ksnr+kiskT磷光量子产率pkT+kTnr13MolecularFluorescence:principlesandapplicationsBernardValeur,2001Wiley-VCHVerlagGmbH
13 荧光和磷光的量子产率(quantum yield) Molecular Fluorescence: principles and applications Bernard Valeur, 2001 Wiley-VCH Verlag GmbH 激发态寿命 荧光量子产率 磷光量子产率 系间窜越的比例
分子间的能量转移过程(donorandacceptor)可分为辐射能量转移和非辐射能量转移辐射能量转移:处于基态的受体吸收处于激发态的给体发出的一个光子而被激发,给体和受体间不直接接触,相互作用距离5到10纳米。dipolarLONG(Forster)RANGECOULOMBICINTERACTIONsingletmultipolar非福射能量转移:没有energytransfer发出光子的过程,有右electronSHORTexchange边以下几种情况:(Dexter)RANGEINTERMOLECULARtripletchargeORBITALOVERLAPenergyresonancetransferinteractionsFig.4.13.Types of interactions involved in non-radiativetransfer mechanisms.14MolecularFluorescence:principlesandapplicationsBernardValeur2oo1Wiley-VCHVerlagGmbH有机电致发光材料与器件导论,黄春辉,李富友,黄维著,复旦大学出版社,2005
14 有机电致发光材料与器件导论,黄春辉,李富友,黄维 著, 复旦大学出版社,2005 分子间的能量转移过程 (donor and acceptor) Molecular Fluorescence: principles and applications,Bernard Valeur, 2001 Wiley-VCH Verlag GmbH 可分为辐射能量转移和非辐射能量转移 辐射能量转移:处于基态的受体吸收处于激发态的给体发出的 一个光子而被激发,给体和受体间不直接接触,相互作用距离 5到10纳米。 非辐射能量转移:没有 发出光子的过程,有右 边以下几种情况:
Forster能量转移过程DONORACCEPTORstrong-couplingexciton1014regionoewavelengthweak-couplingexciton1012D*AE10veryweakcouplingregion(Forster)10°10°10-110°101021010resonanttransitionsinteractionenergy(cm-)Forster能量转移:外加电磁场使分子产生诱导偶极,通过偶极偶极间的长程相互作用实现能量转移,相互作用距离5到10纳米。右图表示共振能量转移,Forster能量转移是其中一种。左图表示各种不同结合能下能量转移率。15MolecularFluorescence:principlesandapplications.BernardValeur2o01Wiley-VCHVerlagGmbH有机电致发光材料与器件导论,黄春辉,李富友,黄维著,复旦大学出版社,2005
15 有机电致发光材料与器件导论,黄春辉,李富友,黄维 著, 复旦大学出版社,2005 Forster能量转移过程 Molecular Fluorescence: principles and applications,Bernard Valeur, 2001 Wiley-VCH Verlag GmbH Forster能量转移:外加电磁场使分子产生诱导偶极,通过偶极偶 极间的长程相互作用实现能量转移,相互作用距离5到10纳米。 右图表示共振能量转移,Forster能量转移是其中一种。 左图表示各种不同结合能下能量转移率