磷光

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具有磷光性的粉末分别处于可见光下、紫外线下和完全黑暗的环境中
由磷光構成的鳥形

磷光是一种缓慢发光的光致发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线X射线)照射,吸收光能后进入激发态(通常具有和基态不同的自旋多重度),然后缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段),而且与荧光过程不同,当入射光停止后,发光现象持续存在,其衰退時間大於 秒。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的,因此这个过程很缓慢。

机制[编辑]

电子依照泡利不相容原理(Pauli Exclusion Principle)排布在分子轨道上,当分子吸收入射光的能量后,其中的电子从基态(通常为自旋单重态)跃迁至具有相同自旋多重度的激发态。处于激发态的电子可以通过各种不同的途径释放其能量回到基态。比如电子可以从经由非常快的(短于秒)内转换过程无辐射跃迁至能量稍低并具有相同自旋多重度的激发态,然后从经由系间跨越(intersystem crossing)过程无辐射跃迁至能量较低且具有不同自旋多重度的激发态(通常为自旋三重态,self-triplet excited state),再经由内转换过程无辐射跃迁至激发态,然后以发光的方式释放出能量而回到基态。由于激发态和基态具有不同的自旋多重度,虽然这一跃迁过程在热力学上有利,可是它是被跃迁选择规则禁戒的,从而需要很长的时间(从秒到数分钟乃至数小时不等)来完成这个过程;当停止入射光后,物质中还有相当数量的电子继续保持在亚稳态上并持续发光直到所有的电子回到基态。

公式[编辑]

那里是自旋单重态,是自旋三重态,*表示激发态,h普朗克常数

参见[编辑]

外部链接[编辑]