磷光

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具有磷光性的粉末分別處於可見光下、紫外線下和完全黑暗的環境中

由磷光構成的鳥形

磷光（phosphorescence）是一種緩慢發光的光致發光現象。當某種常溫物質經某種波長的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能後進入激發態（通常具有和基態不同的自旋多重度），然後緩慢地退激發並發出比入射光的的波長長的出射光，而且與螢光過程不同，當入射光停止後，發光現象持續存在，其衰退時間大於$10^{-8}$秒。發出磷光的退激發過程是被量子力學的躍遷選擇規則禁戒的，因此這個過程很緩慢。

機制

電子依照包立不相容原理（Pauli Exclusion Principle）排布在分子軌道上，當分子吸收入射光的能量後，其中的電子從基態$S_{0}$（通常為自旋單重態）躍遷至具有相同自旋多重度的激發態$S_{2}^{*}$。處於激發態$S_{2}^{*}$的電子可以通過各種不同的途徑釋放其能量回到基態。比如電子可以從$S_{2}^{*}$經由非常快的（短於$10^{-12}$秒）內轉換過程無輻射躍遷至能量稍低並具有相同自旋多重度的激發態$S_{1}^{*}$，然後從$S_{1}^{*}$經由系間跨越（intersystem crossing）過程無輻射躍遷至能量較低且具有不同自旋多重度的激發態$T_{2}^{*}$(通常為自旋三重態,self-triplet excited state），再經由內轉換過程無輻射躍遷至激發態$T_{1}^{*}$，然後以發光的方式釋放出能量而回到基態$S_{0}$。由於激發態$T_{1}^{*}$和基態$S_{0}$具有不同的自旋多重度，雖然這一躍遷過程在熱力學上有利，可是它是被躍遷選擇規則禁戒的，從而需要很長的時間（從$10^{-4}$秒到數分鐘乃至數小時不等）來完成這個過程；當停止入射光後，物質中還有相當數量的電子繼續保持在亞穩態$T_{1}^{*}$上並持續發光直到所有的電子回到基態。

公式

$S_{0}+h\nu _{EX}\to S_{2}^{*}\to S_{1}^{*}\to T_{2}^{*}\to T_{1}^{*}\to S_{0}+h\nu _{P}$

那裏$S$是自旋單重態，$T$是自旋三重態，*表示激發態，h 是普朗克常數。

參見

• 光致發光
• 發光
• 磷光體
• 螢光

外部連結

• Scienceworld對磷光的介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 陰極射線管 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）