Ø Характеристиками люмінофора є спектри поглинання та люмінесценції.
Спектри поглинання молекул обумовлені переходами з основного стану на збуджений.
Спектри люмінесценціїмолекул обумовлені електронними переходами зі збудженого стану на основний.
Спектри поглинання виражають у вигляді залежності поглинання від частоти (довжини хвилі). Величина поглинання може бути виражена:
v Т,% - процент пропускання;
v А – оптична густина;
v ε – молярний коефіцієнт світлопоглинання.
При цьому вказують товщину шару поглинання (l) і концентрацію речовини (С).
Спектри люмінесценції представляють у вигляді залежності інтенсивності люмінесценції (І) (або І/ν) від частоти (або λ) випромінювання.
Спектр поглинання ε=f(ν) (крива 2) та спектр флуоресценції І/ν = f(ν) (крива 1) родаміну 6Ж в ацетоні
Ø Важливою характеристикою люмінесценції є тривалість світіння.
Тривалість світіння –середній проміжок часу, на протязі якого молекули люмінофора знаходяться в збудженому стані.
Флуоресценція (затухає відразу після видалення джерела збудження)–випромінювальний перехід між двома електронними станами однакової мультиплетності: S1 → S0, де S1 – перший збуджений синглетний стан; S0 – основний синглетний стан. Тривалість флуоресценції – τ(тау) - 10-8 – 10-7 с.
Фосфоресценція (довготривала люмінесценція)- випромінювальний перехід між двома електронними станами різної мультиплетності: Т1 → S0, де Т1 – перший збуджений триплетний стан. Тривалість фосфоресценції – τ(тау) - 10-4 – 102 с.
Спектр фосфоресценції здвигнутий в низькочастотну (довгохвильову) область відносно спектру флуоресценції на величину, рівну різниці енергій станів S1 і Т1.
Фосфоресценцію не спостерігають у сполук, які мають сильну флуоресценцію. Фосфоресценція характерна для пестицидів, аніонних кислот, ферментів, вуглеводнів нафти.
Ø люмінесценція характеризується виходом люмінесценції.
Величина виходу люмінесценції В характеризує ефективність трансформації світла збудження в світло люмінесценції.
Енергетичним виходом люмінесценції Вен називають відношення енергії, яка випромінюється речовиною, Евипр до енергії збудження Епогл, за рахунок якої виникає люмінесценція.
Вен=Евипр / Епогл
Квантовий вихід люмінесценції Вкв — це відношення кількості квантів люмінесценції (Nвипр), які випущені речовиною, до числа поглинених квантів світла, що збуджує (Nпогл)
Вкв = Nвипр / Nпогл
Вен = hνвипрNвипр / h νпоглNпогл
Вен = ( νвипр / νпогл )*(Nвипр / Nпогл)
Вен = ( νвипр / νпогл )* Вкв
або
Вен = (λпогл / λвипр )* Вкв
3. Основні закони люмінесценції
1) Правило Каші
