74.Схема возбуждения и эмиссии люминесцентного излучения.

При фотовозбуждении молекулы электрон переходит из основного состояния в воз6уждехное, поглотив квант света. На рис. схематически изображены энергетические электронные уровни гипотетической молекулы (диаграмма Яблонского).

Вещество, находящееся в атомарном или молекулярном состоянии, обладает каким-то определенным уровнем энергии, харак­терным для данного вещества при существующих внешних условиях. Этот уровень, в соответствии с законами термодинамики, является минимальным. ОН называется невоз6ужденным или основным. Схематически представим основное состояние молекулы горизонтальной линией Ео. Основное энергетическое состояние вещества, находящегося в атомарном состоянии, полностью описывается такой лииией Ео. У молекул же в основном состоянии существует ряд вращатель­ных и колебательных подуровней. Это связано с тем, что и в невозбужденном состоянии молекулы имеют различные (в пределах допустимого) длины валентных связей и величины валентных углов, т.е. энергетические явления не совсем равноценными. Изобразим эти подуровни горизонтальными линиями υ⁰_0,υ¹₀,υ²₀и явления не совсем равноценными. валентных углов, т. допустимрго) икают носители заряда(электроны, ионны,е.0000000000000000000 .

Рисунок на обратной стороне

При возбуждении молекулы под воздействием э/м излучения или энергии другого происхождения, в большинстве случаев, на более высокий энергетический уровень переходят вешние электроны атомов, образующих химическую связь. Эти переходы обозначены на схеме вертикальными линиями (а,б,в,г). При этом каждому переходу соответствует определенная величина энергии необходимой для его осуществления .При других величинах, воздействующей энергии, данные переходы реализоваться не могут. Т.о. для осуществления перехода а, необходимо чтобы электрон поглотил квант энергии Е_а . Е_а =h(υ¹₀ - υ⁰₀) ; Е_б =h(υ¹₂ - υ⁰₀) ; Е_а<Е_б<Е_в<Е_г.

Электрон оказавшийся, в результате поглощения энергии, на возбужденном колебательном или вращательном уровне. Н-р, на уровне характеризующейся частотой υ^''₂ может перейти на уровень υ^''_о, но такой переход как правило осуществляется безызлучательно, т.е без испускания э/м излучения. Теряемая электроном энергия расходуется на увеличение внутренней тепловой энергии, люминесцирующей системы т.е. на усиление в ней колебательных движений. Переход электронов из возбужденного в основное, может происходить различными путями.

С более высокого энергетического уровня электрон может непосредственно вернутся в невозбужденное состояние, на уровень Е₀(е,ж). В этом случаи энергия излучения Е_изл. будет ровна поглощенной энергии Е_погл. И соответственно частота излучения υ _изл= υ _погл, такая люминесценция наз. резонансной. Она характерна для атамизированного вещества и только небольшое число веществ молекулярном состоянии, имеющих небольшие размеры молекул и находящихся в газообразном состоянии, способны давать резонансное люминесцентное излучение. В большинстве случаев электрон сначала с возбужденного колебательно-врощательного уровня , сначала переходит безызлучательно на возбужденный электронный уровень Е₁ иЕ₂ и т.д., а затем переходит в основное состояние Е_0. Этот переход осуществляется с испусканием э/м излучения , с частотой соответствующей разности энергий электронных уровней, между которыми происходит переход(з₁ ;з₂). При таком переходе энергия, частота э/м излучения будет υ _изл< υ _погл или λ_изл >λ_погл,такое свечение наз. спонтанным люминесцентным излучением стоксовским, т.к оно соответствует правилу Стокса. Однако возможны процессы, когда молекулы вещества получают дополнительную энергию, от других частиц (U ₁-U ₂ )? D в этом случае испускаемый квант будет иметь меньшую длину волны, это так наз. антистоксая люминесценция (к). Добавочная энергия получаемая веществом при возбуждении, может быть как энергией теплового движения так и результатом передачи энергии поглощенной несколькими молекулами одной молекулы способной к люминесценции так наз. кооперативная люминесценция.