¿Todos los fluoróforos son dipolos?

En resumen, no, no todos los fluoróforos son dipolos en el sentido de dipolo permanente. Como contraejemplo, el antraceno tiene un momento dipolar permanente cero, pero emite una fluorescencia azul bajo la iluminación ultravioleta.

La razón por la que muchas moléculas fluorescentes se denominan "dipolos" se debe a que las transiciones de dipolo eléctrico entre estados cuánticos se producen debido a valores distintos de cero del elemento dipolo de transición entre esos estados. Entonces, mientras que el estado fundamental del antraceno tiene cero dipolo eléctrico permanente, el elemento dipolar de transición entre el estado fundamental y el estado excitado relevante resulta ser distinto de cero.

Otro contraejemplo con los mismos comentarios que en la respuesta de DumpsterDoofus es el uranio, generalmente presente en minerales fluorescentes o vidrios de uranio como los vidrios artísticos annagelb y annagrün como el ion uranilo . Los iones de uranio similares dan a la "torta amarilla" su intenso color amarillo.

Este fluoróforo es particularmente importante históricamente, porque fue el estudio de su fluorescencia lo que llevó a Henri Bequerel al descubrimiento de la radiactividad. Bequerel estaba luchando por explicar el brillo inexplicablemente de larga duración del fluoróforo: ahora sabemos que la radiactividad del uranio estaba impulsando la fluorescencia después de que la descomposición de los fluoróforos excitados por los rayos ultravioleta había desaparecido en sus investigaciones.

A menudo se llama a la fluorescencia del uranio una "fosforescencia", porque la liberación de luz proviene de la descomposición del estado excitado del triplete más bajo al estado fundamental del singlete. La mecánica cuántica simple muestra que el acoplamiento entre estos dos es nulo; en la práctica, hay un acoplamiento muy pequeño debido a la interacción del ion con su entorno. Presumiblemente, la larga vida útil hizo que a Bequerel le resultara bastante difícil demostrar de dónde procedía la fluorescencia.

El ion tiene una fluorescencia de banda ancha entre 500 nm y 550 nm, como se muestra a continuación para el uranilo absorbido en el vidrio a continuación, por lo que brilla de color amarillo verdoso.

Es excitado por la luz ultravioleta, como se muestra en el espectro a continuación.

qué figura he tomado de:

Nicholas A. Smith, Gary S. Cerefice, Kenneth R. Czerwinski, " Fluorescencia y espectroscopia de absorbancia del ion uranilo en ácido nítrico para aplicaciones de monitoreo de procesos ", J. Radioanal. Núcleo química (2013) 295:1553–1560