分子光谱法与荧光
激发态
/ ik-SY-tid stayt /
激发态是一个被额外能量「充」起来的分子,就像你刚一脚把球踢上了一处高高的壁架。它在那儿待得并不安稳:迟早会翻滚着落回它原来的位置,把借来的能量释放出去。对分子来说,这份能量通常以一个光子的形式到来,又以热、光,或一场化学反应的形式离开。
说得更准确些,激发态是分子高于其最低、最稳定的基态的任何一个能级。当分子吸收一个光子时,一个电子会跃迁到更高的轨道,把分子抬升到激发态;它随后又弛豫回来,有时会在这一路上以荧光或磷光的形式发出一个光子。
它之所以重要,是因为这个领域里每一种基于光的方法,归根结底都是一个关于分子被推上激发态、以及它们落回时发生了什么的故事。诚实的提醒是:激发态转瞬即逝又活泼好动——它可能发光、把能量当作热倾倒掉、把它交给邻居,甚至把分子拆散,而哪条路径胜出,会塑造整个测量。
当紫外光照到一个奎宁分子上时,一个电子跃迁到更高的轨道,使分子进入激发态。当它弛豫时,会以热的形式甩掉一点能量,其余的则以一个蓝色荧光光子的形式释放。
吸收光把分子抬到激发态;弛豫回来时把能量释放出去。
激发态短暂的寿命很关键:荧光来自一个短寿命的激发态,在几纳秒内消失;而磷光来自一个寿命更长的激发态,会持续久得多。
又称
另见