1. Excitatie

* Absorptie van licht: Een molecuul absorbeert een foton van licht. Dit foton moet energie hebben die overeenkomt met het verschil tussen de grond elektronische toestand van het molecuul (S ₀ ) en een opgewonden elektronische toestand (S ₁ , S ₂ , enz.).

* Energieoverdracht: De geabsorbeerde energie "opwindt" het molecuul en verplaatst een elektron van de grondtoestand naar een hogere energietoestand.

2. Opgewonden toestand

* Vibrationele ontspanning: Het opgewonden molecuul verliest snel een deel van zijn energie door vibratie -ontspanning. Dit betekent dat de overgangen van molecuul om de trillingsenergieniveaus binnen de geëxciteerde elektronische toestand te verlagen.

* Crossing Intersystem (optioneel): In sommige gevallen kan het geëxciteerde molecuul overstappen van de geëxciteerde toestand van de singlet (S ₁ ) naar een triplet opgewonden toestand (t ₁ ). Deze overgang komt minder vaak voor omdat het een verandering in spin -toestand inhoudt.

3. Emissie

* fluorescentie: Het opgewonden molecuul keert terug naar de elektronische toestand van de grond (S ₀ ) door een foton van licht uit te zenden. Dit uitgezonden foton heeft een lagere energie (en dus langere golflengte) dan het geabsorbeerde foton omdat wat energie verloren ging tijdens trillingsontspanning.

* fosforescentie (optioneel): Als het kruising van intersystemen optrad, bevindt het molecuul zich in de geëxciteerde toestand van de triplet. De overgang terug naar de grondtoestand van deze toestand is veel langzamer en kan leiden tot de emissie van licht (fosforescentie). Fosforescentie duurt meestal langer dan fluorescentie.

Key Concepts

* Stokes Shift: Het verschil in energie tussen het geabsorbeerde foton en het uitgezonden foton staat bekend als de Stokes -verschuiving. Deze verschuiving is te wijten aan het energieverlies tijdens ontspanning van trillingen.

* kwantumopbrengst: Dit is een maat voor hoe efficiënt het fluorescentieproces is. Het is de verhouding van fotonen die worden uitgestoten tot geabsorbeerde fotonen.

Vereenvoudigde analogie

Stel je een bal voor die stuitert op een trap.

* excitatie: Je gooit de bal de trap op (absorberende energie).

* Vibrationele ontspanning: De bal stuitert een paar stappen naar beneden (wat energie verliezen).

* emissie: De bal stuitert terug naar de bodem (licht uitzending zoals hij doet).

fluorescentie in actie

Fluorescentie wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder:

* Microscopie: Fluorescerende kleurstoffen worden gebruikt om specifieke moleculen en structuren in cellen te labelen.

* Analytische chemie: Fluorescentiespectroscopie wordt gebruikt om stoffen te identificeren en te kwantificeren.

* verlichting: Fluorescentielampen gebruiken dit principe om licht te produceren.

Laat het me weten als je een meer gedetailleerde uitleg wilt van een specifiek aspect van fluorescentie!