- Déplacement de Stokes
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Pour les articles homonymes, voir Stokes.Le déplacement de Stokes est la différence, en longueur d'onde ou en fréquence, entre la position du pic du spectre d'absorption et celle du pic du spectre de luminescence (fluorescence ou phosphorescence) de la même transition électronique. Il est à la base de la spectroscopie Raman. Il est nommé en hommage au physicien Irlandais George G. Stokes, qui l'a décrit en 1852 dans la fluorescence du minéral fluorine (CaF2).
Sommaire
Définition
Diagramme de déplacement des longueurs d'onde entre lumière reçue et émise
On parle de 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 et si on observe un déplacement vers des longueurs d'ondes plus petites (donc d'énergie supérieure) que la lumière incidente.
Principe
Lorsqu'un atome (ou une molécule) absorbe un photon (lumière), il accède à un état électronique excité (i.e. 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.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.Ce principe est utilisé dans la microscopie à épifluorescence.
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
Bibliographie
Notes
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