分子光譜法與螢光
激發態
/ ik-SY-tid stayt /
激發態是一個被額外能量「充」起來的分子,就像你剛一腳把球踢上了一處高高的壁架。它在那兒待得並不安穩:遲早會翻滾著落回它原來的位置,把借來的能量釋放出去。對分子來說,這份能量通常以一個光子的形式到來,又以熱、光,或一場化學反應的形式離開。
說得更準確些,激發態是分子高於其最低、最穩定的基態的任何一個能級。當分子吸收一個光子時,一個電子會躍遷到更高的軌道,把分子抬升到激發態;它隨後又弛豫回來,有時會在這一路上以螢光或磷光的形式發出一個光子。
它之所以重要,是因為這個領域裡每一種基於光的方法,歸根結底都是一個關於分子被推上激發態、以及它們落回時發生了什麼的故事。誠實的提醒是:激發態轉瞬即逝又活潑好動——它可能發光、把能量當作熱傾倒掉、把它交給鄰居,甚至把分子拆散,而哪條路徑勝出,會塑造整個測量。
當紫外光照到一個奎寧分子上時,一個電子躍遷到更高的軌道,使分子進入激發態。當它弛豫時,會以熱的形式甩掉一點能量,其餘的則以一個藍色螢光光子的形式釋放。
吸收光把分子抬到激發態;弛豫回來時把能量釋放出去。
激發態短暫的壽命很關鍵:螢光來自一個短壽命的激發態,在幾奈秒內消失;而磷光來自一個壽命更長的激發態,會持續久得多。
又稱
另見