Phosphorescence.

[Taupette53]

Bonjour,

Je me renseignais sur les principes de fluorescence et de phosphorescence et quelques questions me sont venues. Je comprends bien que suite à absorption d'énergie l'atome passe dans un état excité, qu'en revenant à son état fondamental il dégage de l'énergie sous forme de luminescence (arrêtez moi si je me trompe). Les molécules phosphorescentes quand à elle passe par un état intermédiaire, dit triplet via un "couplage inter-système". C'est ici que mes questions se posent.

La phosphorescence est donc un "mécanisme concurrentiel" de la fluorescence ? Qu'est ce que le couplage inter-système (si j'ai bien lu on observe une inversion de spin ?) ? La principale différence entre ces deux mécanismes est le temps de vie ? (plus long pour la phosphorescence)

Je m'excuse d'avance si il y a doublon et que ce sujet a déjà été abordé ainsi que des possibles énormités que j'ai pu sortir (sait-on jamais), et je vous remercie de vos potentielles réponses.

Taupette.
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[dams7325]

Salut !

Je t'arrête deux secondes sur "Je comprends bien que suite à absorption d'énergie l'atome passe dans un état excité, qu'en revenant à son état fondamental il dégage de l'énergie sous forme de luminescence (arrêtez moi si je me trompe)".

Quand on parle de fluorescence on parle de molécule et pas d'atomes en fait ta molécule doit déjà être apte à fluorescer (il s'agit de molécule avec un fluorophore (surtout des cycles aromatiques bloqués entre eux car le blocage empêche la rotation de ta molécule donc le relarguage d'énergie sous forme de chaleur). Cette molécule absorbe de l'énergie photonique et s'excite en passant de l'état fondamental S0 à un état singulet S1 ou S2 (plus grande énergie). L'état singulet est formé de plusieurs niveaux vibrationnels, eux mêmes divisés en niveaux rotationnels (qui ont d'ailleurs leur importance en IR mais c'est une autre question ^^').

Pour avoir de la fluorescence tu passes du niveau le plus bas de ton singulet S1 à l'état fondamental S0. Donc si jamais tu arrives à l'état vibrationnel V2 de ton singulet S1 il faudra réaliser de la relaxation vibrationnelle (donc perte de chaleur SANS FLUORESCENCE) pour rejoindre le niveau le plus bas de S1 et initier de la fluo en passant de S1 bas niveau d'énergie à S0. C'est pour ça que tu ne pourras jamais restituer toute l'énergie absorbée en énergie émise il y a des pertes sous forme de chaleur. D'où le fait que ton énergie absorbée sera toujours de plus faible longueur d'onde que l'énergie émise.

Pour la phosphorescence il y'a bien une conversion inter-système en fait ta molécule absorbe de l'énergie photonique et passe au singulet S1, puis par conversion inter-système, au triplet T1 (de moindre énergie), on change de multiplicité (le nombre quantique si je dis pas de bêtise) il y a donc bien inversion de spin (ce qui explique le fait que la phosphorescence soit plus longue que la fluo) pour que la multiplicité soit égale à 3. Pareil pour avoir de la phospho il faut se retrouver au niveau d'énergie le plus bas du T1 et retourner à l'état fondamental S0 avec réinversion de spin pour retrouver le singulet .

[dams7325]

J'ai oublié de préciser qu'il faut impérativement voir le diagramme de Jablonski qui illustre mon blabla

[Taupette53]

Rebonjour,

merci de ta réponse claire et précise dams . J'ai une autre question quand à ce diagramme d'énergie :



Ici on voit que le fluorophore (antenne organique donc ?) absorbe dans un premier temps l'énergie et va la "transmettre" ensuite au lanthanide qui va, en retournant à son état fondamental S0, émettre de l'énergie sous forme de luminescence à sa propre longueur d'onde.

C'est donc sur des complexes organo-métallique que se passe ce genre de transfert ? Cela marche t-il uniquement avec les lanthanides qui ont une facilité à former 3 liaisons ? Le niveau S1 du lanthanide doit-il avoir une "énergie" particulière ? (Si elle est supérieure au niveau T1 le mécanisme ne sera pas possible je suppose) Si elle est trop basse les niveaux d'énergies ne doivent pas se "voir" si ? Et si elles sont trop proches ne risque-t-on pas d'observer un effet "ping-pong" et un retour vers le niveau T1 ? Et lorsque qu'effectivement on observe le phénomène on doit observer de fortes pertes d'énergie avec les pertes par chaleur pendant les transferts ?

C'est beaucoup de questions, j'espère ne pas vous emmerder avec tout ça. Ce doit être très joli à observer, j'ai lu que les lanthanides avaient des raies d'émissions très fines et caractéristiques leur donnant une couleur propre à chacun (ex : europium rouge).

Merci d'avance,

Taupette.

[A voir en vidéo sur Futura]

[dams7325]

Waah super intéressant j'en avait jamais entendu parler, ça n'a pas l'air d'être une fluorescence "conventionnelle". Apparemment la fluorescence provient bien du Ln3+ peut être que la force de chélatation induit une émission plus ou moins forte en énergie? Aucune idée :/

[HarleyApril]

transfert de fluorescence
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosce.../fretplus2.htm

cordialement