И их характеристика

Законов фотолюминесценции четыре:

1. Закон смещения спектров поглощения и люминесценции - закон Стокса-Ломмедя.

2. Закон постоянства спектра люминесценции.

3. Закон зеркальной симметрии (правило Лёвшина).

4. Закон постоянства квантового выхода (закон Вавилова).

1. Закон смещения спектров поглощения и люминесценции был
установлен английским физиком Стоксом и в редакции Ломмеля имеет следующую формулировку:

Спектр люминесценции в целом и его максимум, по сравнению со спектром поглощения возбуждающего излучения и его максимумом сдвигается в сторону больших длин волн.

0 λ

Рис.2 Спектры поглощения (Сп) и испускания (С λ)

Данный сдвиг объясняется тем, что часть энергии фотонов возбуждающего излучения при поглощении растрачивается в виде энергии потерь.

Энергия потерь включает в себя:

- переход поглощённой энергии в тепловые колебания молекулы (тепловые потери),

- передача поглощённой энергии соседним атомам и молекулам (миграционные потери),

- фотохимические потери.

2. Закон постоянства спектра люминесценции утверждает, что спектр люминесценции (спектр излучения) постоянен и независим от длины волны спектра поглощения. Это означает, что вне зависимости от спектрального состава поглощённого возбуждающего излучения, спектр излучения люминесценции будет одним и тем же.

3. Закон зеркальной симметрии спектров поглощения и люминесценции был установлен русским учёным Лёвшиным и поэтому называется законом Лёвшина.

Формулировка закона:

Спектры поглощения и спектр люминесценции сложных молекул (при условии их приведения к одинаковым максимумам) по форме зеркально симметричны друг другу.

	Фl

С_п С λ

Рис.3 Зеркальная симметрия спектра поглощения и спектра испускания.

На основе этого закона по спектру люминесценции можно определить спектр поглощения и наоборот, по спектру поглощения установить спектр люминесценции.

4. Закон постоянства квантового выхода сформулирован русским учёным Вавиловым, и поэтому называется законом. Вавилова.

Формулировка закона:

Квантовый выход флуоресценции не зависит от длины волны возбуждающего лучистого потока вплоть до определённой длины волны, а затем резко падает. Эта длина волны находится в области наложения спектров поглощения и люминесценции, и называется предельной длиной волны l_пред.

		lпред.
		l

Рис.4 Закон Вавилова.

Постоянство квантового выхода означает рост энергетического выхода пропорционально длине волны возбуждающего лучистого потока с последующим резким уменьшением по достижении предельной длины волны.

		l

lпред.

Рис. 5 Энергетический выход для закона Вавилова.