106年:放射器材(1)

螢光(fluorescence )物質與磷光( phosphorescence )物質之區分為吸收能量後射出光線延遲時間之長短,此時間劃分點為何?

A10⁻⁴秒
B10⁻⁶秒
C10⁻⁸秒
D10⁻⁹秒

詳細解析

本題觀念:

螢光(fluorescence)與磷光(phosphorescence)的主要區別在於物質吸收能量後,從激發態回到基態並發出光線的延遲時間長短。放射物理學與分光光度學的傳統定義以 10810^{-8} 秒(10 奈秒)作為兩者的分界點。

選項分析

(A) 10410^{-4} 秒:此數值屬於微秒到毫秒範圍,已遠超一般螢光的壽命(多在奈秒等級),不是通用的分界標準。錯誤。

(B) 10610^{-6} 秒(微秒):部分延遲螢光(delayed fluorescence)確可持續至微秒等級,但傳統上的螢光/磷光分界點不在此。錯誤。

(C) 10810^{-8} 秒:傳統放射物理與分光光度學教科書將螢光定義為「激發後 10810^{-8} 秒(10 奈秒)內發光」;超過此時間限制者則歸類為磷光。此為本題標準答案。正確。

(D) 10910^{-9} 秒(奈秒):此值確實落在許多常見螢光物質的衰減時間範圍內(典型螢光物質為 0.5–20 奈秒),但作為分界點定義,10810^{-8} 秒才是教科書傳統定義。錯誤。

答案解析

螢光的物理機制:分子吸收光子後躍遷至激發單重態(excited singlet state),不改變電子自旋,因此回到基態的禁制程度低,衰減迅速,通常在 10910^{-9}10810^{-8}

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