Фотолюминесценция ароматических соединений при возбуждении ультрафиолетовым …
5
Из сравнения рис. 2 и 3 следует, что спектры фотолюминесцен-
ции всех исследуемых веществ различны. Все спектры фотолюми-
несценции имеют ярко выраженный пик вблизи 300 нм.
На рис. 4 представлена диаграм-
ма энергетических уровней анализи-
руемых молекул. Каждое электрон-
ное состояние состоит из колеба-
тельных и вращательных уровней.
Обычно расстояние между враща-
тельными уровнями на два порядка
меньше, чем соответствующее рас-
стояние между колебательными
уровнями. Существенной особенно-
стью спектров ароматических соеди-
нений является наличие в них син-
глетных (спиновое квантовое число
0,
S
мультиплетность
2 1 1
S
) и
триплетных (
1
S
,
2 1 3
S
) элек-
тронных состояний. Согласно пра-
вилам отбора,
0
S
[18, 19]. Таким
образом, синглет-синглетные пере-
ходы допускаются правилами отбо-
ра, а синглет-триплетные – нет.
В результате воздействия излучения светодиода на исследуемое
вещество происходит переход молекулы с основного синглетного со-
стояния
S
0
на один из колебательных уровней состояния
1
S
. Затем
молекула релаксирует без излучения за очень короткое время на син-
глетный электронный терм
1
S
.
Как следует из анализа данных рис. 2 и 3, в спектрах проявляются
достаточно интенсивные изолированные максимумы, соответствую-
щие переходам в основное состояние с синглетного и триплетного
термов. При этом процесс излучения ослабляется вследствие конвер-
сии молекул с возбужденного синглетного на триплетный терм, а
также на нижележащие уровни молекулы (см. рис. 4). Такой процесс
обусловлен столкновениями молекулами и называется синглет-
триплетной конверсией [18, 19]. Таким же образом в результате
столкновений происходит переход
1
0
T S
(фосфоресценция).
Заключение.
Получены спектры фотолюминесценции ряда аро-
матических соединений, включая ДНК и родственные структуры.
Установлено, что полоса фотолюминесценции лежит в области длин
волн 290…550 нм, характерной для ароматических соединений. При
этом наблюдается возбуждение синглетных уровней ароматических
молекул.
Рис. 4.
Энергетические уровни,
типичные для красителей [18, 19]
