- rimappati righe, figure, tabelle e riferimenti; contenuti riscritti sui dati nuovi - pagine spezzate per argomento (copolimeri, bottle brush, CV, fluorescenza, DPP, difetti) - nuove pagine: p3ht, grafting-from, band-gap-homo-lumo, irreversibilita-ec, campioni, percorso-sintetico, glossario, tabelle-indice, figure-indice, verifica-citazioni - schede in raw/fonti con abstract per 51 e 61; CLAUDE.md, index.md e log.md aggiornati - riassunto-tesi non incluso Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
5.1 KiB
title, type, tags, created, updated, tesi_loc, refs, figures, status
| title | type | tags | created | updated | tesi_loc | refs | figures | status | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fluorescenza - fondamenti | concept |
|
2026-10-09 | 2026-10-15 | §1.2 r.376-474 |
|
|
draft |
Fluorescenza - fondamenti
Cap. 1.2 della tesi. La fluorescenza è il fenomeno fisico corrispondente all'emissione di fotoni da parte di una sostanza, in seguito al rilassamento da uno stato elettronico eccitato a uno fondamentale (r.378). Applicazioni ai materiali sintetizzati: uv-vis-fluorescenza; effetto dell'aggregazione: acq-e-stato-solido.
Struttura
- stokes-shift — Definizione, rigidità e Stokes shift misurati nella tesi.
- resa-quantica — Definizione e cinetica fotofisica (Eq. 1-2).
- tempi-di-vita — Tempo di vita medio e intrinseco (Eq. 3-5).
Fluorescenza e fosforescenza (r.380-386)
- Il termine «fluorescenza» è dovuto a G. G. Stokes (metà XIX secolo). Per molto tempo la distinzione si basò solo sulla durata dell'emissione dopo l'eccitazione (fluorescenza che svanisce con la sorgente; fosforescenza che persiste). Criterio insufficiente: esistono fluorescenze a vita lunga (sali di europio bivalente) e fosforescenze a vita breve (luminescenza violetta del solfuro di zinco) con durate comparabili, dell'ordine delle centinaia di nanosecondi (rif. 33-valeur-2011).
- Ciò che distingue i due fenomeni è la natura dello stato eccitato:
- Fluorescenza (stati eccitati di singoletto): l'elettrone promosso mantiene spin opposto (accoppiato) a quello rimasto nell'orbitale fondamentale; il rilassamento radiativo è permesso dalle regole di selezione dello spin, rapido, con emissione di un fotone a energia minore (lunghezze d'onda maggiori) della radiazione incidente. Tempo di vita medio dell'ordine delle decine di nanosecondi (10-9 s).
- Fosforescenza (stati di tripletto): stesso orientamento di spin; le transizioni radiative verso lo stato fondamentale (di singoletto) sono proibite dalle regole di selezione; tempi di vita da pochi millisecondi a diversi secondi (rif. 34-lakowicz-1999).
Diagramma di Jablonski (fig-031, r.388-398)
Punto di partenza per qualunque trattazione teorica su assorbimento e luminescenza molecolare. Frecce continue = fenomeni che coinvolgono l'interazione con radiazione elettromagnetica; linee tratteggiate = rilassamenti molecolari senza interazione con la luce.
- Assorbimento: coinvolge molecole nel livello vibrazionale fondamentale. L'ampio divario tra S0 e S1 impedisce la promozione termica: per indurre fluorescenza serve eccitazione luminosa.
- Dopo l'assorbimento il fluoroforo passa a un livello vibrazionale superiore di S1 o S2. In fase condensata (liquida o solida) segue un rilassamento non radiativo molto rapido fino al livello vibrazionale fondamentale di S1: la conversione interna, dell'ordine dei picosecondi (10-12 s), prima del decadimento emissivo.
- Perciò l'emissione parte quasi sempre dal livello vibrazionale a minore energia di S1: regola di Kasha (rif. 35-kasha-1950).
- Intersystem crossing (ISC) (fig-032): da S1 a T1 per inversione di spin; T1 non è raggiungibile direttamente; processo non radiativo. Da T1 la molecola torna allo stato fondamentale per conversione interna o per fosforescenza.
!immagini/a80b21103343058ce23aafb36ef90f8aa7f49d4ef4055f8e520fdb80d185a8b1.jpg Figura 31 - diagramma di Jablonski · fig-031
!immagini/2eb69c597f77449d9e46674c97478393268b91f0b3d19d8fb04ba6b6e22f2610.jpg Figura 32 - schema rappresentativo del fenomeno di intersystem crossing · fig-032
Rigidità strutturale (fig-033, r.406-413)
- L'efficienza dell'emissione dipende dalla struttura del fluoroforo: serve elevata rigidità per evitare rilassamenti non radiativi.
- Nelle molecole poco flessibili la geometria dello stato fondamentale e di quello eccitato non presentano distorsioni significative: si riduce la probabilità di dissipare energia come calore per moti vibrazionali; l'energia è rilasciata quasi interamente come luce.
- Strutture ideali: pochi gradi di libertà, cioè sistemi coniugati e aromatici. I DPP rientrano in questa categoria: scheletro planare e vasto sistema di elettroni delocalizzati limitano il rilassamento vibrazionale (rif. 34-lakowicz-1999) → dpp-struttura-e-proprieta.
!immagini/ba021605d4b365536a686cb2f71f1c58ea2d5f5b9f962692d596f7a5a3d05ac7.jpg !immagini/8047b55e3609435acd325d3602705c73a5308dc9b407322726ea6a1dde74af65.jpg Figura 33 - stati elettronici per molecole rigide e flessibili · fig-033
Parametri che caratterizzano la fluorescenza: shift di Stokes, tempi di vita, resa quantica (r.415).
Collegamenti
- dpp-struttura-e-proprieta · uv-vis-fluorescenza · acq-e-stato-solido · fluorofori-in-polimeri
- tesi · bibliografia
- Dettaglio: stokes-shift · resa-quantica · tempi-di-vita
- Vedi anche: glossario