Jeśli fluorescencja jest ponownym emitowaniem fotonu o większej długości fali z powodu przejścia ze stanu o wyższej energii do stanu o niższej energii, wydaje się, że występuje rezonans Ramana (gdzie nie występują żadne stany wirtualne) równa fluorescencji. Jakie są różnice?
Główną różnicą między rozpraszaniem Ramana a fluorescencją jest czas życia w stanie wzbudzonym. Stany wzbudzone fluorescencją są dłuższe niż stany „wirtualne” związane z rozpraszaniem Ramana.
We fluorescencji absorpcja światła wzbudza elektron do wyższego stanu energii. Czas życia tych stanów wzbudzonych jest wystarczająco długi, aby geometria cząsteczki mogła się rozluźnić, aby dostosować się do nowej konfiguracji elektronów. Jednak ta nowa geometria nie jest równoważna strukturze o najniższej energii, więc gdy cząsteczka powróci do stanu podstawowego, energia układu będzie nieco wyższa niż w miejscu, w którym się rozpoczęła. Oznacza to, że energia fluorescencji jest zawsze niższa niż energia wzbudzenia (dotyczy to cząsteczek, a nie atomów).
W przypadku rozpraszania Ramana, absorpcja światła promuje cząsteczkę do bardzo krótkotrwałego „wirtualnego” wzbudzonego stan. Kiedy ten stan się rozluźnia, może powrócić do innego poziomu wibracyjnego lub obrotowego stanu podstawowego niż ten, w którym cząsteczka się rozpoczęła. Prowadzi to do nieco innych energii niż światło rozproszone elastycznie, które ma taką samą energię jak źródło promieniowania przychodzącego.
Rezonans ramanowski to szczególny przypadek, w którym energia wzbudzenia jest dostrojona do konkretnego przejścia elektronicznego cząsteczka. Ma to tę zaletę, że przejścia wibracyjne związane ze zmianą elektronową są znacznie wzmocnione w porównaniu z innymi przejściami Ramana, co upraszcza widmo Ramana. Ponieważ jednak ekscytujesz konkretne przejście elektroniczne, możliwe jest również uzyskanie znacznego tła fluorescencji.
Ten artykuł w J Chem Ed zawiera ładny opis ramanowskiego kontra fluorescencji . ChemWiki ma stronę poświęconą różnicom między Ramanem a Resonace Ramanem.
dobrze, stare pytanie, ale:
przypomnij sobie, że stan wirtualny zawsze można rozłożyć jako sumę wszystkich stanów rzeczywistych, a udział każdego stanu rzeczywistego w superpozycji jest określony przez element macierzy oraz różnicę energii od stanu rzeczywistego do energii fotonu; typowe równanie oparte na teorii perturbacji, w którym dzieli się przez energię; tak przy okazji, w ten sposób można dojść do zwykłych równań polaryzowalności dla nie-resoranizmu z równania typu stanu wirtualnego;
w rezonansowym ramanie, jeśli dostroisz się wystarczająco blisko dyskretnego pasma absorpcji, to jeden stan będzie dominował w sumie i nie będziesz już uważać, że rzeczy pochodzą ze stanu wirtualnego
jeśli to zrobiłeś, rezonans raman jest równoważny rezonansowi fluorescencji
przypomnij sobie fluorescencję rezonansową jest w zasadzie, gdy rozcieńczysz gaz na tyle, że chłodzenie kolizyjne jest powolne w porównaniu z czasem życia promieniowania, więc emitujesz z dowolnego poziomu, do którego jesteś podekscytowany, zamiast chłodzenia do v = 0 na górze przed emisją
więc potrzebne są dwie kluczowe rzeczy, aby rezonans raman był taki sam jak fluorescencja: musisz dostroić się tak blisko rezonansu, że przyczynia się do tego tylko jeden stan wzbudzony, i musisz porównać fluorescencję, którą osiągasz na granicy zerowej relaksacja stanu wzbudzonego występująca przed emisją