作者cooljeff19 ()
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标题Re: [学习] stoke shift 和red shift
时间Sat Mar 3 08:51:23 2012
※ 引述《ifanchan (逸隐)》之铭言:
: 从最初的定义来看
: Stoke shift: 在光谱中,同一个电子跃迁的吸收光谱与放射光谱最大值的差异。
: 由於常温下的电子能阶分布,使得通常放出的波长会比吸收的波长
: 要长一些而造成。
: Anti-Stoke shift:若放光的波长小於吸收的波长者,称之。
: Red shift:当观察者与被观察物间有相对运动时,若两者间距离逐渐拉长,则从
: 被观察者放出相同频率的波(声波或电磁波),观察者所观察到的波
: 将因相对运动而朝波长较长方向偏移,称红位移。
: Blue shift:承上,若两者距离逐渐缩短,则观察者所得的波将往波长较短方偏移
: ,称蓝位移。
: 详情请参阅 仪器分析 相关章节
补充一些东西
Stoke shift和Anti-stoke shift
比较像是分子"本质"上的性质(当然是在特定环境下 ex: 特定溶剂)
常见的图像是
http://tinyurl.com/8a6tvzs
由於基态(S0)和第一激发态(S1)之间的电子跃迁位能曲面的最低点
在横座标(r:一般指 核间距 or 键长)不一定是在同个位置
根据Franck - condon principle 电子吸收或放射跃迁 因为电子速度远大於核的速度
http://en.wikipedia.org/wiki/Franck%E2%80%93Condon_principle
可视为"垂直起跳"
故S0->S1之间的跃迁能量 最大的机率 和 S1->S0 跃迁能量最大的机率
不一定相同 所以会造成 吸收光谱 与 放光(萤光)光谱 讯号最强的波长不同
而这段能量差 称为 stoke shift
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然而 Anti-stoke shift这一词 最常和Raman一起出现(其他地方我还没看过)
看图就一目了然
http://tinyurl.com/7yymxel
简单定义是 放光光谱讯号最强的波长 小於 吸收光谱讯号最强的波长
成因是 位在S0的分子 可能分布在不同的振动能阶(v=1,2,3...)
而各能阶分布的数量可由热力学的波兹曼分布来得知 和分子所处的环境温度有关系
在拉曼光谱中 几乎所有的散射光子都和入射光子具有相同能量
然而有部分的分子(v=0)在和光子碰撞後 吸收了一个振动能阶的能量
所以放出的光子能量小於入射光子 这一个能量差 称为 Stoke Raman shift
此外
有一些原先就处在(v=1)的分子 和入射光子碰撞以後 反而回到(v=0)
送给了入射光子一个振动能阶的能量
所以放光光子能量大於入射光子能量 这个能量差就称为 Anti-stoke Raman shift
常见的拉曼光谱就长这样
http://tinyurl.com/82yey9v
Anti-stoke和stoke的讯号会出现在 Rayleigh(入射光=散射光 波长)的两侧 而且对称
=====
至於Blue shift 或 Red shift通常是指 "分子受到外在环境改变的影响"而产生的差异
是一种互相比较之下的结果
随便举例来说
http://tinyurl.com/7lascb9
一般我们做实验会选定某一个溶剂 量测分子的吸收或放光光谱
而这两者的差距 就是先前所说的 stoke shift
之後
依照实验需要 可能会改用不同的溶剂来量测 得到另外的吸收或放光光谱
而这两组实验的讯号 会有所差异 依情况称之为Blue shift 或是Red shift
造成红移(弘仪?)或蓝移的情况有很多
为什麽会让红移或蓝移的原因也有很多 (pH 极性 温度 黏度 etc.)
这就是我们学化学的人所要关切的事情(老师都这样讲)
以上一点补充
希望有帮助
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题外话 原PO应该是要考研究所的考生吧
如果考试做答可以画图的话 就把图画出来会比较好讲
再把Franck-conden写出来 再把Raman写出来 应该就很屌了
我是没考过研究所啦 但是如果是我的话会这样写XD
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 210.240.12.37
1F:推 yesrockroll:解释的好清楚! 03/03 09:57
2F:推 rogerlain:C大没考过研究所但比研究所的厉害多了@@ 03/03 09:57
3F:→ cooljeff19:我也是研究所毕业的... 03/03 10:53
4F:推 youbet:blue/red shift 各种context都有,通常指同一种cmd在不同 03/03 11:53
5F:→ youbet:state 吸收峰的变化,原因千百种 03/03 11:53
6F:推 laiyinru:推详细 03/03 12:49
7F:推 ilv:Anti-stoke shift (fluorescence) 是固态光学冷却的核心概念 03/07 08:15
8F:→ ilv:现在的固态光学冷却元件已经可以从室温降到110K罗 .. 03/07 08:16
9F:→ ilv:另推解说详细谢谢分享! 03/07 08:17
10F:推 thomastan:应该是 Stokes shift 喔 03/09 00:13
11F:推 willwei:推!!!y 06/27 17:52