单线态和三线态

《单线态和三线态》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单线态和三线态（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、单线态和三线态是指分子的激发态。大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分 子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S= 1/2 +（-1/2 ）=0，其多 重性M=2S+1=1 （M为磁量子数），因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受 外界磁场影响而分裂，称“单线态”；当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后， 被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即?S=0,则激发态 仍是单线态，即“单线（重）激发态”；如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不 配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于S=1/2+1/2=1其多重性：M=2

2、S+1=3 即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为“三线（重）激发态”。“三线激发态”比“单线激发态”能量稍低。但由于电子自旋方向的改变在光 谱学上一般是禁阻的，即跃迁几率非常小，只相当于单线态-单线态过程的 10-610-7。当激发态的分子通过振动驰豫-内转换-振动驰豫到达第一单线激发态的最 低振动能级时，第一单线激发态最低振动能级的电子可通过发射辐射（光子）跃 回到基态的不同振动能级，此过程称“荧光发射”。如果荧光几率较高，则发射过 程较快，需10-8秒。第一电子三线激发态最低振动能级的分子以发射辐射（光子）的形式回到基 态的不同振动能级，此过程称为“磷光发射”。发生过程较慢

3、约10-410秒。第二章分子发光分析分子一吸收能量-激发为激发态一释放出能量一基态电能化学能光能辐射跃迁光的形式释放非辐射跃迁以热的形匸释放称为肆发光光致发光分子发光化学发光荧光磷光分子荧光分析法一、基本原理（-）荧光和磷光的产生从分子结构理论来讨论振动能级电子所处的能级齐分子中电子的能量状态L转动能级f s=o, j=i单匡i态表示卄亠（所有电子都是自旋配对的）Ksu 大多数基态分子都处于单重态S：为各电子自旋量子 数的代数和S=l, J=3三重态T表示电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化（自旋半行）基态单重态S激发态单重态S激发态二重态T激发单重态S与激发三重态T的不同点:村是抗磁分子，T

4、是顺磁分子ts = 10 8s, tT二10-ls；（发光速度很慢） 基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁, 基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁;激发三重态的能量较激发单重态的能量低2分子内的光物理过程曲壬一%夕卜矗檢T弦光31其中盼环和鬼分别表示分子的基态、第一和第二电子激发的单重态 T】和耳则分别表示分子的第一和第二电子激发的三重态“V=0, I、2、3、表示基态和激发态的振动能级。非辐射能量传递过程;振动弛豫:在同一电子能级 中，电子由高振 动能级转至低振 动能级，而将多 余的能量以翹的形式发出。发生 振动弛豫的吋 间为1A细数量 级，吸光花噪光知内转移：当两个电了能级非常靠近以至其振动能级有重叠时， 常发生电子由高能级以无蝠射題迁方式转移至低能级.（呂转移S2）系间窜跃:指不同多重态间 的无辐射跃迁，吸光九|殴先扯锻光亦例如S|fT就是一种系间窜跃。通常，发生系间 窜跃时，电子由孔 的较低振动能级转 移至Ti的较高振动 能级处。辐射能量传递过程荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级T基态得到最大波长为入3的荧光S-