今天我们来看一些荧光光谱中较为特殊的情形,它们原本是荧光光谱中的特殊情形,但随着研究探索发现,该情形集中于某些特定类型物质,因此被单独用于研究。

磷光光谱

磷光光谱

磷光光谱的原理与荧光光谱类似,其相同点都是从激发态回落到基态辐射的能量,不同点在于荧光光谱是激发单重态辐射的能量,而磷光是激发三重态辐射的能量。

简单可以这么理解,能发射磷光的分子,它们在被激发之后会集中的先去到一个特殊的激发态(激发三重态),然后再回落辐射能量发射磷光。

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相对于荧光而言,发射磷光的分子在激发态保留时间更长,发射磷光的时间会比荧光晚,我们可以利用辐照时间与强度的差异来区分。

上转换荧光

上转换荧光

分子吸收了激发光源的能量,从低能级的基态跃迁到高能级的激发态。高能级的激发态不稳定,分子会自发从激发态回到稳定的基态,其发射的荧光能量就与能级差有关。

一般情况下,激发就像爬坡一样,所需要的能量会稍微大于从坡底到坡顶的能量差。因此,通常激发需要的能量会比发射荧光的能量要高,反映到光线上,就是激发波长比发射波长要短。(注:波长越短能量越高)

但是有一类特殊的物质恰恰相反,它们激发时所需激发波长长,而发射波长短,就像经过转换之后能量上升了一个台阶,因此被称之为上转换荧光。

这类物质一般常用808nm和980nm的激发光来激发,然后发射出来的更短波长的光。

上述是2种比较特殊的荧光光谱情形,它们也都有发射谱、荧光寿命、量子产率等特性。

同时,因它们是一些物质的特殊反应或者独特性质,利用这些特性我们可以在很多场景有独特的应用,后续会用具体例子详细介绍。