Spostamento di Stokes

Lo spostamento di Stokes è la differenza (in unità di lunghezza d'onda o frequenza) tra le posizioni dei massimi di banda degli spettri di assorbimento e di emissione (ad esempio spettri di fluorescenza e Raman), della stessa transizione elettronica.^[1] Prende il nome dal fisico irlandese George G. Stokes.^[2]^[3]^[4]

Descrizione

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Quando un sistema (sia esso una molecola o atomo) assorbe un fotone, guadagna energia ed entra in uno stato eccitato. Un modo per il sistema di ritornare allo stato fondamentale è quello di emettere un fotone, perdendo così la sua energia (un altro metodo sarebbe la perdita di energia termica). Quando il fotone emesso ha meno energia di quella del fotone assorbito, questa differenza di energia dà luogo allo spostamento di Stokes e la radiazione emessa è detta radiazione Stokes.

Spostamento anti-Stokes

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Se il fotone emesso ha più energia di quello assorbito, la differenza di energia risultante dà luogo allo spostamento anti-Stokes;^[5] questa energia addizionale deriva dalla dissipazione dei fononi termici nel reticolo di un cristallo, e comporta il raffreddamento del cristallo durante il processo. L'ossisolfuro di ittrio drogato con gadolinio ossisolfuro, è un pigmento anti-Stokes, che assorbe nel vicino infrarosso ed emette nella porzione visibile dello spettro.

Fluorescenza di Stokes

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La fluorescenza di Stokes è l'emissione di un fotone di lunghezza d'onda maggiore (e quindi di energia o frequenza più bassa) da parte di una molecola che ha assorbito un fotone di lunghezza d'onda più corta (e quindi di frequenza e energia più alta).^[6]^[7]^[8]

Sia l'assorbimento di energia che l'emissione della radiazione sono una caratteristica distintiva di una particolare struttura molecolare.

Note

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^ J. R. Gispert, Coordination Chemistry^{[collegamento interrotto]}, Wiley-VCH, 2008, p. 483, ISBN 978-3-527-31802-5.
^ J. R. Albani, Structure and Dynamics of Macromolecules: Absorption and Fluorescence Studies, Elsevier, 2004, p. 58, ISBN 0-444-51449-X.
^ Lakowicz, J. R. 1983. Principles of Fluorescence Spectroscopy, Plenum Press, New York. ISBN 0-387-31278-1.
^ Guilbault, G.G. 1990. Practical Fluorescence, Second Edition, Marcel Dekker, Inc., New York. ISBN 0-8247-8350-6.
^ A. Kitai, Luminescent Materials and Applications, John Wiley and Sons, 2008, p. 32, ISBN 978-0-470-05818-3.
^ Banwell C.N. and McCash E.M. Fundamentals of Molecular Spectroscopy (4th ed., McGraw-Hill 1994) p.101 and p.113 ISBN 0-07-707976-0
^ Atkins P. and de Paula J. Physical Chemistry (8th ed., W.H. Freeman 2006) p.431 ISBN 0-7167-8759-8
^ F. W. D. Rost, Fluorescence Microscopy, Cambridge University Press, 1992, p. 22, ISBN 0-521-23641-X (archiviato dall'url originale il 13 novembre 2012).