Фотолюминесценция

Люминесценцию объясняет квантовая механика, но приближенно её можно объяснить с помощью теории Бора, постулаты которого:

1. Атомная система может находиться только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия . В стационарном состоянии атом не излучает энергию.

2. При переходе атома из одного состояния в другое испускается или поглощается квант электромагнитного излучения. Энергия фотона равна разности энергий атома в двух состояниях:

.

В атомных системах при фотолюминесценции возможны следующие процессы:

1. Резонансная флюоресценция(рис. 17.2)

В обычном состоянии атом поглощает фотон света энергией и переходит на уровень , затем атом спонтанно возвращается в исходное состояние, излучая при этом фотон той же частоты.

Рис. 17.2

2. В более общих случаях (рис. 17.3): поглотив квант света энергией , атом переходит в состояние с энергией , затем безизлучательно переходит на уровень с энергией , откуда атом спонтанно переходит на уровень , излучая квант света с энергией .

Рис. 17.3.

3. В сложных органических молекулах переход из возбужденного состояния в основное состояние маловероятен (рис. 17.4), но разрешен переход в промежуточное состояние . За счет кинетической энергии окружающих молекул или за счет энергии нового поглощенного кванта света атом или молекула переходят с уровня на уровень с энергией . А уже с этого уровня происходит переход на основной уровень с излучением кванта энергией . Этот процесс длится долго (минуты или даже часы) и называется фосфоресценцией.

Рис. 17.4.