La fosforescenza


Il fenomeno della fosforescenza si verifica ogni qual volta l’emissione avviene da uno stato eccitato di tripletto.

Schema della fosforescenza

Poiché lo stato eccitato in questo caso è uno stato di tripletto, mentre lo stato fondamentale è di singoletto, la diseccitazione è proibita per le regole di selezione; questo si traduce in una minor probabilità che essa si verifichi: una transizione dal più basso livello di tripletto (T1) allo stato fondamentale (S0) ha un tempo di vita medio radiativio maggiore di 10-4s (mentre nel caso della fluorescenza è di circa 10-8-10-9 secondi).

A causa del lungo tempo di vita medio radiativo, la probabilità che le molecole in stato di tripletto rilassino attraverso processi non radiativi è molto elevata. Questo avviene sia per urti con altre molecole, che per le interazioni con molecole che posseggono elettroni spaiati (è il caso dell’ossigeno che è estremamente efficiente nel produrre quenching della fosforescenza).

In generale, la popolazione diretta dallo stato S0 a T1, durante l’eccitazione, è circa 108 volte meno probabile della relativa transizione da S0 a S1; di conseguenza sono altri i meccanismi che portano a popolare lo stato di tripletto, di cui il più importante è l’Intersystem Crossing (ISC)
(per saperne di più sui processi di decadimento non radiativi clicca qui).

In genere il livello vibrazionale più basso dello stato di tripletto a più bassa energia (T1) è al di sotto del livello vibrazionale più basso dello stato di singoletto (S1), mentre gli stati vibrazionali più elevati del livello T1 hanno una energia comparabile con quella degli stati vibrazionale dello stato S1.
La molecola viene quindi eccitata allo stato di singoletto, corrispondente alla curva AB, disperde energia vibrazionalmente fino al punto O in cui le posizioni e i momenti dei nuclei sono identici, condizione sufficiente perché si verifichi l’Intersystem Crossing.