I. tn и скорости излучательной дезактивации могут быть оценены, зная квантовые выходы и экспериментальные значения времен жизни возбужденных состояний по формуле: (1)
Отсюда, эозин и ErB имеют близкие tn, а также скорости излучательной дезактивации (2) равные ~2.1×108. Это связано с тем, что молекулы имеют близкие длины волн поглощения и излучения, а также коэффициенты экстинкции.
Скорости безызлучательной дезактивации могут быть вычислены из уравнения (3). Таким образом получаем: (4).
Для эозина и ErB knr равны 1.1×108 с–1 и 1.44×109 с–1, соответственно. Более высокое значение скорости безызлучательной дезактивации ErB является причиной, меньшего времени жизни и более низкого квантового выхода этого соединения по сравнению с эозином.
II. Квантовый выход фосфоресценции (Qp) может быть оценен из уравнения (5), а именно: (6).
Используя данное значение для tN фосфоресценции равное 10 мс и knr = 1×108 с–1, Qp = 10–6 для эозина. В случае ErB значение knr больше, Qp меньше, то Qp в этом случае равно 10–7. Именно поэтому и трудно наблюдать процессы фосфоресценции при комнатной температуре, поскольку для большинства молекул наблюдается процесс внутренней конверсии и молекулы переходят в основное состояние за счет процессов безызлучательной дезактивации.
III. Квантовый выход (Q2) для S2 может быть оценен из уравнения: (7). Величина knr определяется скоростью внутренней конверсии и из условий задачи равна 1013с–1. Используя величину Г = 2.1×108 (из предыдущей задачи) Q2 = 2×10-5.
IV. Расстояние между различными колебательными состояниями перилена можно вычислить исходя из его спектра люминесценции. Максимумы излучения (колебательные уровни энергии) расположены на расстоянии 1500 см–1 друг от друга. Больцмановское распределение описывает число молекул перилена находящихся в 0 и 1 колебательных состояниях. Отношение молекул (R) находящихся в первом колебательном возбужденном состоянии к числу молекул находящихся в основном состоянии можно описать следующим уравнением:
V. Это значение может быть вычислено из уравнения: (8). Отсюда f1 = 0.042 или 4%.
