光致发光过程VIP免费

无机光致发光过程和机理一：光致发光过程1.光的吸收过程2.光辐射返回基态：发光3.非辐射返回基态4.能量传递二：发光机理1.能带理论2.位形坐标模型3.长余辉发光材料发光机理当外部光源、如紫外光、可见光甚至激光照射到光致发光材料时，发光材料就会发射出特征光如可见光、紫外光等，实际上光致发光材料的发光过程较复杂，一般由以下几个过程构成:(1)•基质晶格或激活剂(或称发光中心)吸收激发能。(2)•基质晶格将吸收的激发能传递给激活剂。(3)•被激活的激活剂发出荧光而返回基态，同时伴随有部分非发光跃迁，能量以热的形式散发。A为激活剂光致发光过程有时除了掺杂激活剂外，还在基质中掺杂另一种离子，称为敏化剂，这种离子能强烈地吸收激发能，然后将能量传递给激活剂，被敏化的稀土离子发出荧光而返回基态，同时伴随有非发光跃迁，能量以热的形式散发。•发光材料只有吸收激发能以后才能发光，所以吸收光谱就是表征发光材料发光性能的一个重要指标。吸收光谱•被材料吸收的光并不都能引起发光，所以就有激发光谱的概念，激发光谱表示发光强度随激发光波长的变化，它表示某一发射光可以被什么光激发。激发光谱当光照射到物体上时，一部分被反射和散射，另一部分进入物体内部，除了透过的部分外，光被吸收。一：光的吸收过程•表征发光材料吸光性能的吸收光谱和激发光谱具有各种形状，例如谱的宽窄不同，强度也不同。光谱的形状可以用位形坐标图解释。•表示的是吸收中心的势能随位形坐标的函数曲线，描述了吸收中心的一种振动模式（对称伸缩（或吸收）模式）。此图中光跃迁以垂直跃迁的形式发生，因为从基态向激发态的跃迁是电子的，而水平位移是核的，距离R是核间距。由于电子比核的迁移速度快的多，所以电子跃迁可以近似看做在静态环境内进行。发生光吸收时，发光中心从基态上升到激发态，可以用图中的垂直跃迁表示，然后核再占据合适位置，比如到达能量为E20的位置。位形坐标图•光吸收跃迁是从最低的振动能级（v=0）处开始的，因此，在R0处最可能发生跃迁。跃迁结束在激发态抛物线的棱上，因为此处激发态的振动能级取得最大值，此跃迁对应吸收带的最大值。•跃迁也可能从比R0大或小的R处开始，但概率小一些。因为R>R0时，跃迁的能量差比R=R0处小；当R0中耦合方式△R》0强耦合方式•禁止具有不同的自旋状态（△S≠0）的能级之间的电子跃迁。自旋选择定则•禁止具有同样宇称的能级之间的电子（电偶极）跃迁。宇称选择定则跃迁时遵循的选择原则并不是基态g和激发态e之间的每一个可能的跃迁都是光跃迁共价性•其为首要因素，共价性增加，电子铺展到更宽的轨道上，电子之间的相互作用减少。因为电子相互作用决定能级间的能量差，所以随着共价性增加，能级间的电子跃迁向低能方向移动，这被称为电子云扩张效应。晶体场•周围环境所造成的给定离子处的电场。光跃迁的光谱位置由晶体场的强度决定，晶体场还引起某些光跃迁的劈裂，例如f和d能级都会发生分裂，形成一系列分立能级，晶体场的不均匀对称能够消除宇称选择定则，使本来的弱发光变成高强度发光。同一发光中心在不同基质内发光性能的影响因素：二：光辐射返回基态：发光弛豫发光材料吸收激发能将发光中心带到激发态的高振动能级，然后中心回到激发态的最低振动能级，将多余的能量传递给周围离子，也可以说周围原子核调整到新的激发态位置，这样原子间距离等于激发态平衡距离，位形坐标改变了△R，此过程称为弛豫。1.发光：体系返回基态可能会将能量差以光的形式释放出来。2.非辐射返回：以其他能量而不是以光子的形式释放出来。激发态的寿命激发态的寿命是发射光谱的...