Stokes shift is the difference (in wavelength or frequency units) between positions of the band maxima of the absorption and emission spectra (fluorescence and Raman being two examples) of the same electronic transition. It is named after Irish physicist George G. Stokes.
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| - Stokes shift is the difference (in wavelength or frequency units) between positions of the band maxima of the absorption and emission spectra (fluorescence and Raman being two examples) of the same electronic transition. It is named after Irish physicist George G. Stokes.
When a system (be it a molecule or atom) absorbs a photon, it gains energy and enters an excited state. One way for the system to relax is to emit a photon, thus losing its energy (another method would be the loss of heat energy). When the emitted photon has less energy than the absorbed photon, this energy difference is the Stokes shift. If the emitted photon has more energy, the energy difference is called an anti-Stokes shift. (en)
- Der Stokes-Shift (Stokesverschiebung, auch Stokes'sche Regel oder Stokes'sches Gesetz genannt) geht auf den Mathematiker und Physiker Sir George Gabriel Stokes zurück. Dieser erkannte 1852 die Gesetzmäßigkeit, dass das von fluoreszierenden Stoffen wieder emittierte Licht eine größere elektromagnetische Wellenlänge hat, als das vom Stoff absorbierte und dadurch die Fluoreszenz erregende Licht. Bei Stoffen, die durch auftreffendes Licht fluoreszieren, ist das wieder ausgestrahlte Licht demnach in einen längerwelligen Bereich verschoben, was als Rotverschiebung bezeichnet wird.
In manchen Fällen kann es abweichend von dieser grundsätzlichen Regel auch vorkommen, dass das wieder emittierte Licht in seiner Wellenlänge nicht verändert wurde. In diesen Fällen spricht man vom Auftreten einer Resonanzfluoreszenz.
Der Stokes-Shift ist die Differenz der Wellenlängen zwischen ein- und ausgehenden Photonen bei Fluoreszenz- und Phosphoreszenz-Effekten. Seine Einheit ist nm.
:\lambda_s = \left|\lambda_\mathrm{in}-\lambda_\mathrm{out}\right|
\lambda_\mathrm{s}: Stokes-Shift
\lambda_\mathrm{in}: Wellenlänge der absorbierten Strahlung
\lambda_\mathrm{out}: Wellenlänge der emittierten Strahlung
Wenn pro Molekül nur ein Photon absorbiert wird, ist die Wellenlänge der eingehenden Photonen kürzer als die der ausgehenden. Die Energiedifferenz
:\Delta E = h c \left( \frac{1}{\lambda_\mathrm{in}}-\frac{1}{\lambda_\mathrm{out}} \right)
h: Plancksches Wirkungsquantum
c: Lichtgeschwindigkeit
wird für die Erzeugung eines Phonons aufgewendet. (de)
- Le déplacement de Stokes est la différence (en longueur d'onde ou en fréquence) entre la position du pic du spectre d'absorption et le pic du spectre de luminescence de la même transition électronique. Ce déplacement est à la base de la spectroscopie Raman. On dit que c'est un déplacement de Stokes si la longueur d'onde de la luminescence est plus grande (donc d'énergie plus petite) que la lumière incidente et anti-Stokes si on observe un déplacement vers des longueurs d'ondes plus petites (donc d'énergie supérieure) que la lumière incidente. Ce phénomène est nommé en hommage au physicien Irlandais George G. Stokes.
Lorsqu'un atome (ou une molécule) absorbe un photon (lumière), il accède à un état électronique excité (e.i. un électron passe à une orbitale d'énergie plus élevée, la différence d'énergie entre son état initial et son état final étant égale à l'énergie du photon absorbé). Avant de se désexciter, l'atome (ou la molécule) subit une relaxation vibrationnelle, c'est-à-dire qu'il perd un peu d'énergie sous forme de vibration (phonon) ou de chaleur. Il retourne ensuite à son état électronique initial en émettant un photon d'énergie correspondant à la différence d'énergie entre l'état excité (relaxé) et l'état initial. Ce photon émis est d'énergie inférieure au photon absorbé car il y a eu une perte d'énergie en vibration. Sa longueur d'onde est par conséquent plus longue (plus rouge). Le contraire se produit lorsqu'il y a un déplacement anti-Stokes : lorsqu'un atome (ou une molécule) absorbe un photon, il accède à un état électronique excité, mais au lieu de perdre de l'énergie sous forme d'un phonon, il absorbe l'énergie d'un phonon qui était déjà présent. En se désexcitant, l'atome émet donc un photon d'énergie égale à la somme de l'énergie du photon absorbé et du phonon. La longueur d'onde du photon émis est donc plus courte (plus bleue).
Catégorie:Spectroscopie (fr)
- Przesunięcie Stokesa (Stokes shift) - jest to różnica, wyrażona w długościach fali, nm lub liczbach falowych (cm-1 - odwrotność centymetra), pomiędzy maksimum pasma absorpcji i pasma emisji dla tego samego stanu wzbudzonego.
Nazwa pochodzi od irlandzkiego matematyka i fizyka Stokesa. (pl)
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| - Stokes shift is the difference (in wavelength or frequency units) between positions of the band maxima of the absorption and emission spectra (fluorescence and Raman being two examples) of the same electronic transition. It is named after Irish physicist George G. Stokes. (en)
- Der Stokes-Shift (Stokesverschiebung, auch Stokes'sche Regel oder Stokes'sches Gesetz genannt) geht auf den Mathematiker und Physiker Sir George Gabriel Stokes zurück. Dieser erkannte 1852 die Gesetzmäßigkeit, dass das von fluoreszierenden Stoffen wieder emittierte Licht eine größere elektromagnetische Wellenlänge hat, als das vom Stoff absorbierte und dadurch die Fluoreszenz erregende Licht. (de)
- Le déplacement de Stokes est la différence (en longueur d'onde ou en fréquence) entre la position du pic du spectre d'absorption et le pic du spectre de luminescence de la même transition électronique. Ce déplacement est à la base de la spectroscopie Raman. (fr)
- Przesunięcie Stokesa (Stokes shift) - jest to różnica, wyrażona w długościach fali, nm lub liczbach falowych (cm-1 - odwrotność centymetra), pomiędzy maksimum pasma absorpcji i pasma emisji dla tego samego stanu wzbudzonego. (pl)
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| - Stokes shift (en)
- Stokes-Shift (de)
- Déplacement de Stokes (fr)
- Przesunięcie Stokesa (pl)
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