47. Люминесценция.

Это свечение атомов в результате возвращения из возбужд. состояния в основное. Виды люмен: фотолюмен.(электромагнитное излучение); хемилюмен.(энергия хим. р-ий);биолюмен.(р-ии в живых организмах); рентгенолюмен.; электролюмен.

Происхождение люмен. Молекула, поглощая квант света, переходит из основного состояния S0 в возбужденное S1. При комнатной t молекула находится в основном состоянии. Переходя в возбужд. она переходит на один из его колеб. уровней. Поглощение молекул кванта света осущ. за короткое время - с. Затем за ~ с происходит переход электрона на нижний подуровень возбужд. состояния. ( ). – процесс колебательной релаксации. Возвращение молекулы из нижнего состояния S1 в S0 произойдет 3 способами:

- потеря молекулой теплоты в результате столкновения с другими частицами(процесс внутренней конверсии( ).

- возвращение молекулы на любой уровень основного состояния и испусканием энергии в виде кванта света без изменения спина электрона(флуоресценция – короткое свечение)

- переход молекулы из S1 в T1, а затем в основное состояние S. Либо внутренняя конверсия с выделением Q( ), либо с выделением кванта света (фосфоресценция – длительное свечение).

Хаар-тики люмен. Спектр люмен. (флуоресценция). Распределение интенсивности ( ) излучения люмен по длинам.

Спектры флуоресценции в-в связаны с их спектрами поглощения.

Закон Стокса-Ламмеля. Правило Левшина.

Спектр флуоресценции всегда смещен в сторону более длинных волн по сравнению со спектром поглощения того же в-ва. Разность длин волн в max спектров флуоресценции и поглощения – стоксово смещение. Есть область длин волн, где кванты флуоресценции обладают большей энергией, чем поглощенные(антистоксова область). Это объясняется тем, что часть молекул в-ва может находится на разных колеб. уровнях основного состояния(но не на низшем).

Если по оси абсцисс - частота, а по оси ординат – молярный коэфф. поглощения(Е), то имеет силу правило зеркальной симметрии Левшина: спектры поглощения и флуоресценции приблизительно зеркально симметричны относительно прямой, проходящей ┴к оси частот через точку пересечения обоих спектров, если они представлены в шкале частот.

Применение люмен. Её используют для обнаружения и опр. многих неорг. и орг. соединений. Ионы некоторых элементов в жидких р-рах обладают собственной люмен. Такое свечение наблюдается для ионов 4f – элементов, лантаноидов в высшей с.о. Собственная люмен. характерна для кристаллофосфоров – материалов, изготовленных на основе сульфидов цинка, кадмия, стронция, бария, вольфраматов и силикатов Ca и Mg. Люмен. применяют для опр. орг. в-в (витаминов), В неорг. анализе его исп. для опр. редко-земельных элементов и малых кол-в примесей в полупроводниковых материалах. Используют в криминалистике – для опр. подлинности документов, обнаружение следов токсичных в-в, в реставрационных работах.