光子上转换

光子上转换（英语：Photon upconversion）是吸收较长波长的两个或多个光子，激发出较短波长的光的过程。它是反斯托克型的发光，这种类型的发光的例子就是将红外光转化为可见光。具有这一发光特性的材料被称作上转换发光材料，它通常含有d区或f区的元素。

简介光子上转换（英语：Photon upconversion）是吸收较长波长的两个或多个光子，激发出较短波长的光的过程。它是反斯托克型的发光，这种类型的发光的例子就是将红外光转化为可见光。具有这一发光特性的材料被称作上转换发光材料，它通常含有d区或f区的元素。1

斯托克斯位移斯托克斯位移（Stokes位移）是相同电子跃迁在吸收光谱和发射光谱中最强波长间的差值（如在荧光光谱、拉曼光谱中）。名称来源于爱尔兰物理学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯。

理想情况下，分子荧光光谱应是其吸收光谱的镜像，但实际情况下荧光波长通常是向长波方向移动，最大荧光波长与最大吸收波长之间的差即称为斯托克斯位移。斯托克斯位移的产生可以归结到很多因素上，较常见的有：

内转换（internal conversion）：电子在相同的重态中从某一能级的低能态按水平方向跃迁至下一能级的高能级，能态不发生变化；

溶剂弛豫（solvent relaxation）：发射前溶剂分子的重新排列致使激发态能量下降。2

红外线红外线（Infrared，简称IR）是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在760奈米（nm）至1毫米（mm）之间，是波长比红光长的非可见光，对应频率约是在430THz到300GHz的范围内。室温下物体所发出的热辐射多都在此波段。

红外线是在1800年由天文学家威廉·赫歇尔发现，他发现有一种频率低于红色光的辐射，虽然用肉眼看不见，但仍能使被照射物体表面的温度上升。太阳的能量中约有超过一半的能量是以红外线的方式进入地球，地球吸收及发射红外线辐射的平衡对其气候有关键性的影响。

当分子改变其旋转或振动的运动方式时，就会吸收或发射红外线。由红外线的能量可以找出分子的振动模态及其偶极矩的变化，因此在研究分子对称性及其能态时，红外线是理想的频率范围。红外线光谱学研究在红外线范围内的光子吸收及发射。

红外线可用在军事、工业、科学及医学的应用中。红外线夜视装置利用即时的近红外线影像，可以在不被查觉的情形下在夜间观察人或是动物。红外线天文学利用有感测器的望远镜穿透太空的星尘（例如分子云），检测像是行星等星体，以及检测早期宇宙留下的红移星体。红外线热显像相机可以检测隔绝系统的热损失，观查皮肤中血液流动的变化，以及电子设备的过热。红外线穿透云雾的能力比可见光强，像红外线导引常用在导弹的导航、热成像仪及夜视镜可以用在不同的应用上、红外天文学及远红外线天文学可在天文学中应用红外线的技术。2

可见光可见光（Visible light）是电磁波谱中人眼可以看见（感受得到）的部分。这个范围中电磁辐射被称为可见光，或简单地称为光。人眼可以感受到的波长范围一般是落在390到700nm。对应于这些波长的频率范围在430–790 THz。但有一些人能够感知到波长大约在380到780nm之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。3