1。エネルギーレベルと移行:
* 吸収: 分子が光を吸収すると、電子はより高いエネルギーレベルに興奮します。
* 蛍光: 蛍光が発生するためには、励起された電子がより低いエネルギーレベルに戻ってリラックスして、その過程で光の光子を放出する必要があります。
* 非放射性減衰: 時々、光子を放出する代わりに、励起分子は、熱放散(振動弛緩)や内部変換など、他の手段を通じてエネルギーを失う可能性があります。これは非放射性減衰と呼ばれ、蛍光を防ぎます。
2。 励起電子のスピン状態:
* シングレット状態: ほとんどの分子の基底状態には、電子が反対のスピンとペアになっています。吸収は電子をより高いエネルギーレベルまで促進する可能性がありますが、通常は一重項状態(ペアのスピン)のままです。この状態は蛍光に有利です。
* トリプレット状態: 時には、励起された電子が、スピンが反転するトリプレット状態に系インターシステムの交差を受けることがあります。 トリプレット状態は、シングレット状態よりも寿命が長くなりますが、通常、基底状態への移行がスピン選択ルールによって禁止されているため、蛍光効率が低くなります。
3。 分子の構造と特性:
* 剛性: 剛性分子はより良い蛍光を発する傾向があります。これは、硬質構造が振動弛緩を最小限に抑えるためであり、これは非放射性減衰経路であるためです。
* 共役システムの存在: 拡張された共役システム(単一結合と二重結合)を備えた分子は、電子状態間のエネルギーギャップが低く、目に見える領域の蛍光につながることがよくあります。
* 電子donatingおよび撤回グループの存在: これらのグループは、分子のエネルギーレベルに影響を与え、その吸収特性と放出特性に影響を与えます。
4。 環境要因:
* 溶媒: 分子を囲む溶媒は、エネルギーレベルと弛緩経路に影響を与えることにより、蛍光に影響を与える可能性があります。
* 温度: より高い温度は、しばしば非放射性減衰プロセスを増加させ、蛍光強度を低下させます。
* ph: 一部の分子の場合、pHの変化はその構造またはイオン化状態を変化させ、蛍光に影響を与える可能性があります。
要約:
化合物が蛍光を発揮するには、光を吸収し、蛍光のためのエネルギーレベル構造を好む必要があり、一重項状態になり、非放射性崩壊を最小限に抑える構造的特徴を持ち、適切な環境になります。 これらの条件のいずれかが満たされない場合、化合物は蛍光ではない可能性があります。
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