הצגת המקור של הדף "היסט סטוקס"

[[קובץ:Stokes shift- Rh6G.png|ממוזער|330x330 פיקסלים|ספקטרום בליעה ופליטה של [[רודאמין|רודאמין 6G]] עם היסט סטוקס של כ-25 [[ננומטר]]]]
'''היסט סטוקס''' הוא ההבדל (ביחידות [[אנרגיה]], [[מספר גל]] או [[תדר]]) בין מיקומי ה[[מקסימום]] של [[ספקטרום בליעה|ספקטרום הבליעה]] ו[[ספקטרום פליטה|ספקטרום הפליטה]] של אותו [[מעבר אלקטרוני]] (כגון: [[פיזור ראמאן]] ו[[פלואורסצנציה]]).<ref>{{צ-ספר|מחבר=Gispert, J. R|שם=Coordination Chemistry|מקום הוצאה=|מו"ל=Wiley-VCH|שנת הוצאה=2008}}</ref> המונח נקרא על שם ה[[פיזיקאי]] ה[[אירלנד|אירי]] [[ג'ורג' גבריאל סטוקס]].<ref>{{צ-ספר|מחבר=Albani, J. R.|שם=Structure and Dynamics of Macromolecules: Absorption and Fluorescence Studies|מקום הוצאה=|מו"ל=[[אלסוויר]]|שנת הוצאה=2004}}</ref><ref>Lakowicz, Joseph R. (1999). Principles of Fluorescence Spectroscopy. Kluwer Academic / Plenum Publishers. {{ISBN|978-0-387-31278}}-</ref><ref>Guilbault, G.G. 1990. Practical Fluorescence, Second Edition, Marcel Dekker, Inc., New York.</ref> לעיתים היסטי סטוקס ניתנים ביחידות של [[אורך גל]], אך יחידות אלו פחות משמעותיות מאשר יחידות אנרגיה, מספר גל או תדר מכיוון שהראשונות תלויות באורך גל הבליעה. לדוגמה, היסט סטוקס של 50 [[ננו-מטר|ננומטר]] מאורך גל בליעה של 300 ננומטר גדול יותר במונחי אנרגיה מאשר היסט סטוקס של 50 ננומטר מאורך גל בליעה של 600 ננומטר.

כאשר מערכת (בין אם מדובר ב[[מולקולה]] או ב[[אטום]]) בולעת [[פוטון]], היא משיגה [[אנרגיה]] ונכנסת למצב [[עירור|מעורר]]. אחת הדרכים למערכת להגיע ל[[רלקסציה]] היא פליטת פוטון שתגרום לאיבוד האנרגיה (שיטה אחרת היא אובדן האנרגיה כ[[חום (פיזיקה)|חום]]). כאשר לפוטון הנפלט יש פחות אנרגיה מהפוטון שנבלע, הבדל אנרגיה זה נקרא היסט סטוקס.

היסט סטוקס הוא בעיקר תוצאה של שתי תופעות: רלקסציה ויברציונית ורה-אורגניזצית [[ממס]]. [[פלואורופור]] הוא דיפול, המוקף [[מולקולה דו-אטומית|מולקולות]] ממס. כאשר פלואורופור נכנס למצב מעורר, [[מומנט הדיפול של פלואורופור|מומנט הדיפול]] שלו משתנה, אך מולקולות הממס שמסביב אינן יכולות להסתגל כל כך מהר. רק לאחר רלקסציה ויברציונית מומנטי הדיפול של המולקולות מסביב מתיישרים באותו כיוון.

[[קובץ:Raman Scattering Energies - Heb.PNG|ממוזער|250px|מעברי הרמות בפיזור ראמאן. <br />
<span style="color: Green;">פיזור ריילי: פוטון מערר את המערכת למצב וירטואלי ונפלט ללא שינוי בתדירותו.</span><br />
<span style="color: Blue;">פיזור סטוקס: פוטון מערר את המערכת ממצב היסוד למצב וירטואלי ונפלט תוך איבוד אנרגיה מתאימה להפרש אנרגיות שני מצבים עצמיים.<br />
</span><span style="color: Red;">פיזור אנטי-סטוקס: פוטון מערר את המערכת ממצב מעורר לרמה וירטואלית ונפלט תוך רכישת האנרגיה של המצב המעורר ביחס למצב היסוד</span><span style="color: Blue;">.</span>|טקסט=]]

== פלואורסצנצית סטוקס ==
פלואורסצנצית סטוקס היא [[פליטה ספונטנית|פליטה]] של [[פוטון]] ב[[אורך גל]] ארוך יותר ([[תדירות|תדר]] או [[אנרגיה]] נמוכים יותר) על ידי מולקולה שבלעה פוטון באורך גל קצר יותר (תדר או אנרגיה גבוהים יותר).<ref>Banwell C.N. and McCash E.M. ''Fundamentals of Molecular Spectroscopy'' (4th ed., McGraw-Hill 1994) p.101 and p.113</ref><ref>{{צ-ספר|מחבר=[[פיטר אטקינס|Atkins P]] . and de Paula J|שם=Physical Chemistry|מקום הוצאה=|מו"ל=W.H. Freeman|שנת הוצאה=2006|מהדורה=8.0 ed}}</ref><ref>{{צ-ספר|מחבר=Rost, F. W. D.|שם=Fluorescence Microscopy|מקום הוצאה=|מו"ל=[[הוצאת אוניברסיטת קיימברידג']]|שנת הוצאה=1992|קישור=https://web.archive.org/web/20121113051227/https://books.google.co.uk/books?id=RU_6doL1q0IC}}</ref> גם בליעת אנרגיה וגם קרינה (פליטה) של אנרגיה ייחודיים למבנה מולקולרי מסוים. אם לחומר יש [[מבנה פסים|פער פסים]] ישיר ב[[הספקטרום הנראה|טווח האור הנראה]], האור שזוהר עליו נבלע, מה שמעורר [[אלקטרון|אלקטרונים]] למצב בעל אנרגיה גבוהה יותר. האלקטרונים נשארים במצב מעורר במשך כ-<math>10^{-8}</math> [[שנייה|שניות]]. מספר זה משתנה על פי כמה סדרי גודל, תלוי בדגימה, ומכונה [[זמן חיים פלואורסצנטי]] של דגימה. לאחר איבוד כמות קטנה של אנרגיה באמצעות רלקסציה ויברציונית, המולקולה חוזרת ל[[מצב היסוד]], ואנרגיה נפלטת.

== היסט אנטי-סטוקס ==
אם לפוטון הנפלט יש יותר אנרגיה מהפוטון שנבלע, ההבדל באנרגיה נקרא היסט אנטי-סטוקס.<ref>{{צ-ספר|מחבר=Kitai, A.|שם=Luminescent Materials and Applications|מקום הוצאה=|מו"ל=John Wiley and Sons|שנת הוצאה=2008|קישור=https://books.google.co.uk/books?id=yLy07tnBZ90C}}</ref> אנרגיה נוספת זו באה מפיזור [[פונונים]] [[אנרגיה תרמית|תרמיים]] ב[[גביש|סריג גבישי]], שגורמים לקירור הגביש בתהליך. [[איטריום]] [[סולפיד]]-[[חמצן|חמצני]] מזוהם עם [[גדוליניום]] סולפיד-חמצני הוא [[פיגמנט]] אנטי סטוקס תעשייתי נפוץ, בולע בתחום ה[[אינפרא אדום]] ופולט ב[[תחום נראה|תחום הנראה]] של ה[[ספקטרום]]. המרת פוטון עילית ([[:en:Photon_upconversion|Photon upconversion]]) היא תהליך אנטי-סטוקס נוסף. דוגמה לתהליך זה מודגם על ידי המרת [[ננו-חלקיק]]ים עילית ([[:en:Upconverting_nanoparticles|Upconverting nanoparticles]]) הנפוצה יותר ב[[פיזור ראמאן|ספקטרוסקופיה של ראמאן]], שם ניתן להשתמש בה כדי לקבוע את הטמפרטורה של חומר.<ref>{{צ-ספר|מחבר=Keresztury, Gábor|שם=Raman Spectroscopy: Theory". Handbook of Vibrational Spectroscopy|מקום הוצאה=|מו"ל=Chichester: Wiley|שנת הוצאה=2002}}</ref> <br />
== ראו גם ==
* [[פלואורסצנציה]]
* [[חוק קאשה]]
* [[דיאגרמת יבלונסקי]]

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}

== הערות שוליים ==

{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}
[[קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה]]
[[קטגוריה:פלואורסצנציה]]