Der Hauptunterschied zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Linien besteht darin, dass Stokes-Linien eine längere Wellenlänge haben als die Wellenlänge der anregenden Strahlung, die für den Fluoreszenz- oder Raman-Effekt verantwortlich ist, während Anti-Stokes-Linien in Fluoreszenz- oder Raman-Spektren auftreten wenn sich Atome oder Moleküle bereits in einem angeregten Zustand befinden.
Stokes-Linien stellen Strahlung bestimmter Wellenlängen dar, die in den Linienspektren vorhanden sind und mit Fluoreszenz und dem Raman-Effekt in Verbindung gebracht werden. Anti-Stokes-Linien stellen die Strahlung bestimmter Wellenlängen dar, die in Fluoreszenz und in Raman-Spektren vorhanden sind, wenn die Atome oder Moleküle des Materials in einem angeregten Zustand vorliegen.
Was sind Stokes-Linien?
Stokes-Linien stellen Strahlung bestimmter Wellenlängen dar, die in den Linienspektren vorhanden sind, die mit Fluoreszenz (Emission von Licht von einer Substanz, die zuvor Energie absorbiert hat) und dem Raman-Effekt (Änderung der Wellenlänge von Licht, die auftritt, wenn ein Lichtstrahl wird von Molekülen abgelenkt). Diese wurde nach dem britischen Physiker Sir George Gabriel Stokes aus dem 19. Jahrhundert benannt. Diese Stokes-Linien haben typischerweise längere Wellenlängen als die Wellenlänge der anregenden Strahlung, die für die Fluoreszenz oder den Raman-Effekt verantwortlich ist.
Stokes-Linien können als gestreute Photonen beschrieben werden, deren Energie relativ zu den einfallenden Photonen, die mit dem Molekül interagieren können, reduziert ist. Darüber hinaus ist die Verringerung der Energie der gestreuten Photonen normalerweise proportional zur Energie der Schwingungsniveaus des Moleküls.
Was sind Anti-Stokes-Linien?
Anti-Stokes-Linien stellen die Strahlung bestimmter Wellenlängen dar, die in Fluoreszenz- und Raman-Spektren vorhanden sind, wenn die Atome oder Moleküle des Materials in einem angeregten Zustand vorliegen. Daher ist es das Gegenteil von Stokes-Linien. Dabei ergibt die abgestrahlte Linienenergie die Summe aus der Voranregungsenergie und der von der anregenden Strahlung absorbierten Energie. Daher haben Anti-Stoke-Linien typischerweise eine kürzere Wellenlänge im Vergleich zu dem Licht, das sie erzeugt. Darüber hinaus kann der Unterschied zwischen der Frequenz des emittierten Lichts und des absorbierten Lichts als Stokes-Verschiebung bezeichnet werden.
Abbildung 01: Raman-Effekt
Wir können Anti-Stokes-Linien als die gestreuten Photonen beschreiben, die im Vergleich zu den einfallenden Photonen, die mit dem Molekül interagieren, eine erhöhte Energie haben. Normalerweise ist die Erhöhung der Energie gestreuter Photonen proportional zur Energie der Schwingungsniveaus des Moleküls.
Was ist der Unterschied zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Linien?
Die Begriffe Stokes-Linien und Anti-Stokes-Linien sind wichtig für spektroskopische Nachweise. Der Hauptunterschied zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Linien besteht darin, dass Stokes-Linien eine längere Wellenlänge haben als die Wellenlänge der anregenden Strahlung, die für den Fluoreszenz- oder Raman-Effekt verantwortlich ist, während Anti-Stokes-Linien in Fluoreszenz- oder Raman-Spektren auftreten, wenn Atome oder Moleküle sind bereits in einem aufgeregten Zustand. Während sich Stokes-Linien nicht im angeregten Zustand befinden, befinden sich Anti-Stokes-Linien bereits im angeregten Zustand.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Linien in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Stokes vs. Anti-Stokes-Linien
Stokes-Linien und Anti-Stokes-Linien werden in der physikalischen und analytischen Chemie beschrieben. Der Hauptunterschied zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Linien besteht darin, dass Stokes-Linien eine längere Wellenlänge haben als die Wellenlänge der anregenden Strahlung, die für den Fluoreszenz- oder Raman-Effekt verantwortlich ist, während Anti-Stokes-Linien in Fluoreszenz- oder Raman-Spektren auftreten, wenn Atome oder Moleküle sind bereits in einem aufgeregten Zustand.
