磷光(Phosphorescence):不同多重度的状态间辐射跃迁的结果,如T1→S0;Tn→SO则较少。由于该过程是自旋禁阻的 ,因此与荧光相比其速度常数要小的多。
磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现 ??。当某种常温物质经某种波长的入射 ??(通常是紫外线或X射线)照射,吸攠光能后进入激发态(通常具有和基态丠同的自旋多重度),然后缓慢地退激叠并发出比入射光的的波长长的出射光@通常波长在可见光波段),而且与--过 ??不同,当入射光停止后,发光现象持 ??存在。发出磷光的退激发过程是被量 ??力学的跃迁选择规则禁戒的,因此这 ??过程很缓慢。所谓的"在黑暗中发光"砄材料通常都是磷光性材料,如 夜明珠 。
机制
电子依照Pauli不相容原理排布在分子蠨道上,当分子吸收入射光的能量后,堶中的电子从基态S_0(通常为自旋单重态)跃迁至具有相堌自旋多重度的激发态S_2^。
- 。处于激发态S_2^
- 的电子可以通过各种不同的途径释放堶能量回到基态。比如电子可以从S_2^。
- 经由非常快的(短于 10^ 秒)内转换过程无辐射跃迁至能量稍䠎并具有相同自旋多重度的激发态S_1^。
- ,然后从S_1^
- 经由系间跨越过程无辐射跃迁至能量蠃低且具有不同自旋多重度的激发态T_2^。
- (通常为自旋三重态),再经由内转栢过程无辐射跃迁至激发态T_1^。
- ,然后以发光的方式释放出能量而回堰基态S_0。由于激发态T_1^。
- 和基态S_0具有不同的自旋多重度,虽然这一跃蠁过程在热力学上有利,可是它是被跃蠁选择规则禁戒的,从而需要很长的时頴(从 10^ 秒到数分钟乃至数小时不等)来完成蠙个过程;当停止入射光后,物质中还栉相当数量的电子继续保持在亚稳态T_1^。
- 上并持续发光直到所有的电子回到基栁。
磷光和荧光的区别是:当磷光的入射光停止后,发光现象还会持续存在。而很多荧光物质一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。
一、磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态(通常具有和基态不同的自旋多重度),然后缓慢地退激发并发出比入射光的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)。
当入射光停止后,发光现象持续存在。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的,因此这个过程很缓慢。所谓的"在黑暗中发光"的材料通常都是磷光性材料,如夜明珠。
二、荧光,又作“萤光”,是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)。
很多荧光物质一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。另外有一些物质在入射光撤去后仍能较长时间发光,这种现象称为余辉。在日常生活中,人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光,而不去仔细追究和区分其发光原理。
扩展资料:
磷光材料(phosphor materials),在电磁辐射和离子射线激发下能发出磷光的材料。
长余辉发光材料所发光是典型的磷光。按形态有单晶体、薄膜、微晶粉末和微晶玻璃等。常见的有硫化物、氧化物、Ⅱ-Ⅳ和Ⅳ-Ⅴ族化合物、稀土发光材料等。典型材料有硫化锌ZnS:Cu,ZnS:MnCu,ZnS:Cu、Eu、Br等;碱土硫化物CaS:Eu,CaS:Ce,氧化物MgAI11O9:Ce、Tb等。
性能可用发光光谱、效率、寿命、强度、色坐标等表征。光谱峰值,颜色可用添加激活剂、共激活剂、敏化剂如Cu、Al、Re等进行调整,光谱峰值可在480至550nm内,可获得绿、兰、橙、橙红等颜色。可用于显示屏、荧光灯、电离辐射探测、飞机仪表盘、激光和红外夜视仪等,作为显示材料,有广泛的应用前景。
参考资料来源:
百度百科-磷光
经常在印度洋上往返的船只,尤其是往返于通往盛产石油的波斯湾四周海域的船只,常常会遇到令人眼花缭乱的发磷光的海面。
海员们看到的海面上的磷光,其颜色可谓光怪陆离,其形状可谓千奇百怪。
有的磷光带长而平行。1908年,当一艘轮船从莫比尔驶向坦帕时,大约在傍晚7点左右,轮船碰上从水面上飘来的一条光亮带,颜色一会儿蓝,一会儿绿,非常好看,把整个船都照得通明,仿佛船上蒙上了一层彩球的弧光。紧接着半英里宽的漆黑海水,船身像罩上了一层黑幕,然后又出现了第二条色彩同样鲜艳的水上亮带。这条亮带同第一条宽度差不多。当船只驶出发光海流时,漆黑的海水和夜色成为漆黑一片。1926年5月30日,“可兰娜”号轮船驶经大约北纬26°40′,东经56°33′处,即柯因岛与拉拉克岛之间偏北方向时,也看到了一条奇特的、闪闪发光的磷光水带。初看时,它仿佛是一条由东到西穿过地平线向前伸展的水带。当船接近这一海域时,看到磷光带闪着奇特的光。穿过它时,发现它是一条约半英里宽的、从东向西方向一直延伸到地平线的光线带。走近时看到的光,就像无数支光束从海底照射上来。每一束光都照亮了约20—30平方码的海面,它们不断地一闪一灭,彼此互不干扰,闪灭规律大约1—1.5秒循环一次。
报道最多的,则是轮状磷光。1953年4月5日,“不列颠女皇”号轮船从澳哈港驶往波斯湾时,看到一条条苍白色闪光在海面上高速运行,有几英尺宽,一直延伸到目所不及的远方。光束似乎完全平行,间隔相等,每秒钟就有一道光从船下穿过。5分钟之后,变作浑圆形式旋转,从各个方向接近船只。大约一刻钟之后,光突然形成一旋转放射运动,运动中保持其相等的几何图形与一秒一次的转动频率。光不断以每秒20—30次地从平行线形状变为车轮状。每变化一次,光轮就似乎换了个地方,有时会同时出现两个轮廓清晰的光轮。整个旋转过程中,光条似乎一直在变换方向,有时作顺时针方向旋转,有时作逆时针旋转。这次磷光大约持续了25分钟。1959年9月27日,一艘从斐济的劳托卡到印尼民丹岛的轮船,也看到了两个光轮旋转的闪电。
有的磷光不是在海面,而是在空中。1955年5月13日,一艘名叫“克利培根”号的轮船在从蒙巴萨到格拉斯哥的航行途中,看到了一种大约1.5秒波动一次的光浪,在船的附近海域出现,闪闪发光,并且悬于海面上约12英尺高。
有的磷光,则呈放射状光环。1956年4月17日,“桑·里奥浦都”号从利特尔顿驶往艾迈迪港,途经北纬26°23′,东经54°38′,看到了一条发出微光的大光带,光浪在海面上杂乱地四处穿梭移动,这些光带是从均匀地散布在约2英里范围内的海面上的几个中心点发射出来的,就像在水坑中雨滴形成的圆形水波纹,每条光带约70码宽,射出微弱的白光,闪光间隔时间大约一秒多钟一次。运动速度极快。除此之外,还有的磷光呈“Z”字形,还有的磷光使海水呈乳白色,等等。
寿命逐渐减少。
磷光发光寿命在90至168毫秒之间,当以百分之一至百分之十的浓度掺杂到其中时,获得的材料在紫外光激发下发射黄光,磷光量子效率在百分之十九至百分之五十一之间,磷光发光寿命在9至30毫秒之间。
磷光的寿命较长,可以为几秒或几十秒,也可以更长。
电子由基态单重态激发至第一激发三重态的几率很小,因为这是禁阻跃迁。但是,由第一激发单重态的最低振动能级,有可能以系间窜跃方式转至第一激发三重态,再经过振动驰豫,转至其最低振动能级,由此激发态跃回至基态时,便发射磷光,这个跃迁过程(T1S0)也是自旋禁阻的,其发光速率较慢,约为10-4-10s。因此,这种跃迁所发射的光,在光照停止后,仍可持续一段时间。
补充
荧光与磷光的比较
1.荧光是由激发单重态最低振动能级至基态各振动能级间跃迁产生;
磷光是由激发三重态的最低振动能级至基态各振动能级间跃迁产生的。
2.激发单重态的平均寿命大约为10-8s,荧光产生快,而激发三重态的平均寿命为10-3-10s,磷光产生稍慢。磷光寿命比荧光厂。
3.磷光辐射的波长比荧光长。
4.无论电子开始被激发至什么高能级,荧光和磷光的波长都是固定的。