Спектри поглинання та люмінесценції

Люмінесценція – випускання фотонів із електронно-збуджених станів (нетеплове свічення речовини, яке відбувається після поглинання нею енергії збудження) – ділиться на два типи залежно від природи основного та збудженого станів. У синглетному збудженому стані електрон на енергетично вищій орбіталі та другий електрон на орбіталі з нижчою енергією мають протилежну орієнтацію спінів (спіни цих електронів спарені). У триплетному стані ці електрони не спарені, тобто їх спіни мають однакову орієнтацію. При поверненні електрона із збудженого синглетного стану в основний орієнтація його спіну не повинна змінюватися. Зміна орієнтації спіну необхідна при переході із триплетного стану в синглетний основний стан. Флуоресценція – це випускання, яке відбувається при поверненні спареного електрону на більш низьку орбіталь. Такі переходи «квантовомеханічнодозволені». Фосфоресценція – це випускання, яке відбувається при переході між станами різної мультиплетності, як правило із збудженого триплетного стану в синглетний основний. Такі переходи не дозволені.

Фізична природа люмінесценції полягає у випромінювальних переходах електронів атомів або молекул із збудженого стану в основний. При цьому причиною їх першопочаткового збудження можуть бути різні фактори: зовнішнє випромінювання, температура, хімічні реакції та ін.

Спектром поглинання називають залежність інтенсивності поглинання від довжини хвилі, тоді як спектром люмінесценції - залежність інтенсивності люмінесценції від довжини хвилі. Як правило, спектр люмінесценції зсунутий відносно спектру поглинання в сторону більших довжин хвиль (правило Стокса-Ломмеля). Це пояснюється втратою деякої частини поглинутої енергії на тепловий рух молекул.

Спектри поглинання та люмінесценції в координатах частоти є взаємним дзеркальним відображенням (правило дзеркальної симетрії Левшина). Положення осі симетрії показує енергію чисто електронного переходу.