Das Jablonski-Diagramm, das in der Regel zur Veranschaulichung der Fluoreszenz in der Molek眉lspektroskopie verwendet wird, zeigt die angeregten Zust盲nde eines Molek眉ls zusammen mit den strahlenden und nicht-strahlenden 脺berg盲ngen, die zwischen ihnen auftreten k枚nnen.
The Jablonski Diagram of molecular absorbance and fluorescence
Die Abbildung zeigt das Jablonski-Diagramm (Jablonski, 1933), eine schematische Darstellung des 脺bergangs des elektronischen Zustands eines Molek眉ls w盲hrend des Fluoreszenzph盲nomens. Die linke Achse zeigt ansteigende Energie, wobei ein typisches fluoreszierendes Molek眉l ein Absorptionsspektrum aufweist. Dieses Spektrum zeigt die Energie oder Wellenl盲ngen, bei denen das Molek眉l Licht absorbiert.
Bei der herk枚mmlichen Fluoreszenz werden Photonen bei h枚heren Wellenl盲ngen emittiert als absorbiert werden. Liegt das einfallende Licht bei einer Wellenl盲nge, bei der das Molek眉l das Photon absorbiert, wird das Molek眉l vom elektronischen Grundzustand in einen h枚her angeregten Zustand angeregt, hier mit S2 bezeichnet.
Die Elektronen durchlaufen dann eine interne Umwandlung, die durch Schwingungsrelaxation und W盲rmeverlust an die Umgebung beeinflusst wird. Wie in der Abbildung dargestellt, kann der endg眉ltige Photoemissions眉bergang entweder durch einen schnellen Singulett-Zustand (Fluoreszenz) oder durch einen langsameren Triplett-Zustand (Phosphoreszenz) erfolgen. Bei der herk枚mmlichen Photolumineszenz werden Photonen bei h枚heren Wellenl盲ngen (niedrigerer Energie) als die Wellenl盲nge der absorbierten Photonen emittiert.
Zwei nicht strahlende Deaktivierungsprozesse konkurrieren mit der Fluoreszenz: die interne Umwandlung vom niedrigsten angeregten Singulett-Zustand in den Grundzustand und der Intersystem眉bergang vom angeregten Singulett-Zustand in den Triplett-Zustand. Dieser letzte Prozess f眉hrt zur Phosphoreszenz.
Das Jablonski-Diagramm ist f眉r jeden Photolumineszenz-Spektroskopiker 盲u脽erst wichtig zu verstehen. Bei der Messung eines Photolumineszenzspektrums betrachten wir in der Regel die Intensit盲t der Emission, ihre Wellenl盲nge oder Energie und die Zeit, in der die Emission auftritt. Letzteres ist die Photolumineszenz-Lebensdauer. Diese PL-Beobachtungsgr枚脽en k枚nnen durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden, z. B. durch den Energietransfer zu und von anderen Molek眉len, die L枚schung durch andere Molek眉le, Temperatur, pH-Wert, lokale Polarit盲t, Aggregation oder Bindung.
Das Verst盲ndnis der Mechanismen dieser Wechselwirkungen kann Aufschluss dar眉ber geben, was bei einer Ver盲nderung des Photolumineszenzspektrums und der damit verbundenen Messgr枚脽en beobachtet wird.
Der polnische Physiker Aleksander Jab艂o艅ski, der als Vater der Fluoreszenzspektroskopie gilt, entwickelte das Jablonski-Diagramm.
Er widmete sein Leben dem Studium der molekularen Absorption und Emission von Licht. In seiner Doktorarbeit "脺ber den Einfluss der 脛nderung der Wellenl盲ngen des Anregungslichts auf die Fluoreszenzspektren" zeigte er, dass das Fluoreszenzspektrum unabh盲ngig von der Wellenl盲nge des Anregungslichts ist.
Jablonski f枚rderte unser Wissen 眉ber die Fluoreszenzpolarisation in L枚sungen, das Quenching und sein namensgebendes Diagramm, das die Spektren und die Kinetik der Fluoreszenz, der verz枚gerten Fluoreszenz und der Phosphoreszenz erkl盲rt.
Das Jablonski-Diagramm ist auch als Perrin-Jablonski-Diagramm bekannt, in Anerkennung der Beitr盲ge des franz枚sischen Physikers Jean Baptist Perrin und seines Sohnes Francis Perrin.
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