739

Na tym przykładzie zwrócimy uwagę na najważniejsze cechy charakterystyczne tych dwóch rodzajów widm cząsteczek.

Energia fotonów fluorescencji jest mniejsza (tylko czasem równa) od energii zaabsorbowanych fotonów. Z tego względu widmo fluorcsccncji jest przesunięte w stronę fal dłuższych w stosunku do widma absorpcyjnego. Ponadto widmo absorpcyjne jest bardziej strome po strome fal dłuższych, natomiast widmo fluorescencyjne - po stronie fal krótszych, przy czym widma te są swoimi zwierciadlanymi odbiciami. Sposób powstawania jednego i drugiego widma pozwala to wytłumaczyć, jeżeli uwzględni się fakt. że poziomy energii oscylacyjnej w- miarę jej wzrostu zagęszczają się (ryc. 23.5 b).

Gdyby odległości pomiędzy sąsiednimi poziomami energii oscylacyjnej były jednakowe, oba widma byłyby bardziej symetryczne: krzywe narastałyby i opadałyby równomiernie.

Przekazywanie energii wzbudzenia przez cząsteczki

Obok fotoluminescencji i przejść bczpromicnistych. omówionych wyżej, jest jeszcze jedno zjawisko fizyczne, w którym wzbudzone cząsteczki mogą się pozbyć energii, którą uzyskały po pochłonięciu fotonów. Jest to zjawisko przekazywania energii wzbudzenia elektronowego na inną. znajdującą się w pobliżu cząsteczkę (23.5. 23.6). Dotyczy to wzbudzonych cząsteczek zarówno w stanach singletowych S <'M*). jak i tripletowych T (*M*):

hv+ M    'M^# ♦ A -♦ M ♦ 'A*    (23.5)

hv+ M -> ‘M*    ^ISC > ^łM* + A —> M ♦ ^łA*    (23.6)

W procesie tym wzbudzona cząsteczka M jest donorem, a cząsteczka A - akceptorem energii wzbudzenia elektronowego.

Pominiemy, jako zagadnienie zbyt specjalistyczne, omówienie warunków, w których ten proces jest możliwy. Warto jednak zauważyć, że energia wzbudzenia elektronowego może być przekazywana na odległości pomiędzy cząsteczkami dochodzące do 10 nm. a więc niemałe (w porównaniu z ich rozmiarami).

Można postawić pytanie: co cząsteczki akceptora robi z otrzymaną energią w zbudzenia elektronowego? Odpowiedź jest już częściowo znana. Może ją zużyć, wypromicniowując foton (fotolummescencja. nazywana też fałolummctcencją uczulaną), albo może ją przekazać w przejściu bezpromienistym. Najważniejsze znaczenie praktyczne ma trzeci, alternatywny sposób. Cząsteczki we wzbudzonych stanach elektronowych, zarówno te. które są wzbudzone na skutek bezpośredniej absorpcji fotonu, jak i te. na które energia w zbudzenia elektronowego została przeniesiona. mogą wchodzić w reakcje chemiczne.

739