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谈谈有机颜料的组成特性有哪些?


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  有机颜料所以能提高亮度和可见度是由于荧光的缘故。它们在吸取能量后,所有的分子几乎都在低能态(基态)受到激发。由于在紫外区和可见区发射的量子的吸取作用,时间十分短(约10秒~5秒),结果使电子跃迁到较高能级的轨道。

  当这种转变发生时,就可说分子处于激发(状)态,一种分子可有许多激发态,而每种激发态都有一定的振动形式,一个分子对发射能的吸取作用是个量子作用的过程。光量子(光子)的能量可定义为E=hv,E是能量,h是普朗克常数,v是吸取光的频率,吸取的能量是与一个分子的态的变化相对应的,它必然严格地相等于光量子的能量,对一个既定分子而言,它只能吸取一定频率的量子,而物质的分子结构则决定着这些频率,对许多分子而言,包括日光荧光颜料在内,它们的吸取带是很宽的。

  在激发态中,振动松弛比光发射要快,故由于邻近分子的碰撞而振动能会马上消失,直至分子进入第一激发态的低振动水平时止,有机颜料大多数分子在达到第一激发(单重)态的较低振动水平后,就失去它们的剩余电子和振动能(由于内转换和其它减活化过程)当发生这种情况时,分子就落入基能态而不发生发射。所以,在这个过程中分子如能选择性地吸取一部分入射光而反射出一部分剩余光时,就形成了颜色。例如当一束白光落在非荧光(一般)的橙色颜料上时,只反射橙色波长,而剩余的光则披吸取而转变成热。

  也可能是有些激发的分子会失掉它们的振动能,然后遇到发射转移而达基态,这就可形成荧光或磷光,它取决于分子是处于激发的单重态或三重态(TripletState)。三重态这个术语是用以叙述一种电子状态的,它是指一个分子中所有电子的旋转都是成对的。

  由于有机颜料大多数分子是处于基态能量水平的单重态,故如果在吸取过程中电子的旋转并不改变,则激发态仍是单重态,而当一个分子随光子的发射而直接从激发的单重态进入基态时时,就发生荧光现象,这些从激发单重态至基单重态的发射寿命为10-9~10-7秒,这些荧光光谱经常是长波长吸取带的一个镜面图象。

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