Правило Стокса — Ломмеля

Первый закон люминесценции был установлен Стоксом в 1852 году, согласно которому длина волны излучения люминесценции всегда больше длины волны света, который поглощается и вызывает люминесценцию. Таким образом,

.

Такая люминесценция называется стоксовой. Позже было выявлено, что при фотолюминесценции также наблюдается излучение с длиной волны меньше длины волны света, вызывающего люминесценцию. Такое излучение, когда , называют антистоксовым. Ломмель дал новую, более общую формулировку: спектр флуоресценции в целом и его максимум всегда смещены по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону более длинных волн . В такой формулировке эту закономерность называют законом (правилом) Стокса — Ломмеля.

Закон Стокса — Ломмеля имеет очень общее значение. Он строго выполняется для большого количества веществ. Возникновение антистоксовой части спектра, для которой имеет место неравенство

,

не противоречит закону сохранения энергии. Возникновение квантов люминесценции, энергия которых превышает энергию квантов света, поглощенного веществом, вызвано тем, что молекулы вещества в невозбужденном состоянии обладают некоторым запасом колебательной энергии. Эта энергия вместе с энергией поглощенного кванта приводит к возникновению квантов люминесценции, удовлетворяющих условию (5). Таким образом, при возникновении антистоксовой части спектра люминесценции происходит частичная трансформация колебательной энергии молекул в энергию их излучения.