Kapitel 6

Question 1

Was ist Lumineszenz und welche Formen kennen wir?

Answer 1

Lumineszenz liegt immer dann vor, wenn ein Elektron aus einem Zustand mit höherer Energie in einen Zustand niedrigerer Energie zurückfällt und die überschüssige Energie als Licht abgegeben wird. Dabei
spielen wieder die beiden Orbitale HOMO (höchstes besetztes Molekülorbital) und LUMO (niedrigstes unbesetztes Molekülorbital) die entscheidende.

Beispiele:
Fluoreszenz
Phosphoreszenz
Chemilumeniszenz

Question 2

Was ist Fluoreszenz?

Erkläre und nenne ein Beispiel.

Answer 2

Fluoreszenz ist die spontane Emission von Licht kurz nach der Anregung eines Materials. Dabei ist das emittierte Licht in der Regel energieärmer als das vorher
absorbierte. Fluoreszenz endet rasch (meist innerhalb einer Millionstel Sekunde) nach dem Ende der Bestrahlung.

Lichtemission heisst Fluoreszenz immer dann wenn

1. die Energiezufuhr durch Licht erfolgt
2. die Emission aus einem Singulett Zustand heraus erfolgt
3. die Emission rasch nach dem Ende der Bestrahlung endet.

Beispiel:
Chinin (Bitterstoff in Schweppes)

Question 3

Was ist Phosphoreszenz?

Erkläre und nenne ein Beispiel.

Answer 3

Lichtemission heisst Phosphoreszenz immer dann wenn

1. die Energiezufuhr durch Licht erfolgt
2. die Emission aus einem Triplett Zustand heraus erfolgt
3. die Emission ist über lange Zeiträume (Minuten bis Stunden) nach dem Ende der Bestrahlung beobachtbar (“Nachleuchten”).

Beispiel:
Fluorit (Mineral)

Question 4

Was ist Chemilumineszenz?

Erkläre und nenne ein Beispiel.

Answer 4

Lichtemission heisst Chemilumineszenz immer dann wenn

1. die Energiezufuhr durch eine chemische Reaktion erfolgt
2. die Emission aus einem Singulett Zustand heraus erfolgt
3. die Emission rasch nach dem Ende der chemischen Reaktion endet

Beispiel:
Chemilumineszenz mit Luminol

Hinweis:
Die Substanzen, welche für die chemische Reaktion gebraucht werden, haben oft nichts mit den Substanzen zu tun, die für die Lichtemission verantwortlich sind.

Question 5

Erkläre die Multiplizität des Elektronenspins.

Answer 5

2Spin + 1 = Grundzustand

Kein freies Elektron (Spin 0) = Grundzustand Singulett
Ein freies Elektron (Spin 1/2) = Grundzustand Dublett
zwei freie Elektronen (Spin 1) = Grundzustand Triplett