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機(jī)制

電子依照泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle）排布在分子軌道上，當(dāng)分子吸收入射光的能量后，其中的電子從基態(tài)S0{\displaystyle S_{0}}(通常為自旋單重態(tài)）躍遷至具有相同自旋多重度的激發(fā)態(tài)S2? ? -->{\displaystyle S_{2}^{*}}。處于激發(fā)態(tài)S2? ? -->{\displaystyle S_{2}^{*}}的電子可以通過各種不同的途徑釋放其能量回到基態(tài)。比如電子可以從S2? ? -->{\displaystyle S_{2}^{*}}經(jīng)由非常快的（短于10? ? -->12{\displaystyle 10^{-12}}秒）內(nèi)轉(zhuǎn)換過程無輻射躍遷至能量稍低并具有相同自旋多重度的激發(fā)態(tài)S1? ? -->{\displaystyle S_{1}^{*}}，然后從S1? ? -->{\displaystyle S_{1}^{*}}經(jīng)由系間跨越（intersystem crossing）過程無輻射躍遷至能量較低且具有不同自旋多重度的激發(fā)態(tài)T2? ? -->{\displaystyle T_{2}^{*}}(通常為自旋三重態(tài),self-triplet excited state），再經(jīng)由內(nèi)轉(zhuǎn)換過程無輻射躍遷至激發(fā)態(tài)T1? ? -->{\displaystyle T_{1}^{*}}，然后以發(fā)光的方式釋放出能量而回到基態(tài)S0{\displaystyle S_{0}}。由于激發(fā)態(tài)T1? ? -->{\displaystyle T_{1}^{*}}和基態(tài)S0{\displaystyle S_{0}}具有不同的自旋多重度，雖然這一躍遷過程在熱力學(xué)上有利，可是它是被躍遷選擇規(guī)則禁戒的，從而需要很長的時間（從10? ? -->4{\displaystyle 10^{-4}}秒到數(shù)分鐘乃至數(shù)小時不等）來完成這個過程；當(dāng)停止入射光后，物質(zhì)中還有相當(dāng)數(shù)量的電子繼續(xù)保持在亞穩(wěn)態(tài)T1? ? -->{\displaystyle T_{1}^{*}}上并持續(xù)發(fā)光直到所有的電子回到基態(tài)。

公式

那里S{\displaystyle S}是自旋單重態(tài)，T{\displaystyle T}是自旋三重態(tài)，*表示激發(fā)態(tài)，h 是普朗克常數(shù)。

參見

光致發(fā)光

發(fā)光

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