Cuando se absorbe el fotón, la molécula entra en un estado diferente de energía más alta. Por lo general, el estado fundamental original tiene todos los giros de todos los electrones emparejados como ↑ ↓. Entonces el número cuántico de espín total S = 0. Tales estados se llaman estado singlete. La transición más fácil es a un estado excitado que también tiene el mismo número de ↑ que de ↓. Ese es el estado excitado, también es una camiseta con tantas vueltas hacia arriba como vueltas hacia abajo.
Pero la transición de regreso al estado fundamental también es muy fácil, de modo que el estado excitado singlete a menudo vuelve a caer inmediatamente al estado fundamental.
Sin embargo, a veces el estado excitado ↑ ↓ hace que uno de sus giros se voltee a ↑↑. Esto generalmente reduce la energía por un poco. (¿Has oído hablar de la regla de Hund?) Ahora es un estado triple porque S = 1/2 + 1/2 = 1 y eso significa que el número cuántico asociado M_S puede ser -1, 0 o +1 (siempre ejecuta todos los camino de -S a + S en pasos completos). Estos tres subestados son degenerados (es decir, tienen la misma energía) a menos que coloque esta molécula excitada en un campo magnético fuerte. Entonces en realidad tendrían energías ligeramente diferentes.
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Este estado triplete no puede retroceder tan fácilmente al estado fundamental porque ese estado es un estado singlete. Para que las transiciones sean ‘permitidas’, los estados de giro deben ser los mismos. Por lo tanto, el triplete puede sobrevivir durante bastante tiempo, manteniendo la mayor parte de la energía del fotón almacenada. Al final, tiene una probabilidad finita de relajarse al estado fundamental (hay algunos procesos más lentos que rompen la regla “no permitida”) y renuncian a la energía almacenada como luz fosforescente “retardada”.
Debido a que los dos estados excitados, el singlete original y el triplete son un poco diferentes en energía (el triplete es más bajo), la fosforescencia tiene una longitud de onda un poco más larga. Digamos que golpeas tu molécula con un fotón UV, luego de un tiempo escupe, digamos, uno verde. Puedes culparlo al Sr. Hund supongo.
