分子荧光分析中,含重原子(如Br和I)的分子易发生( )。A. 振动驰豫B. 内部转换C. 体系间跨越D. 荧光发射

本题考查分子荧光分析中含重原子分子的光物理过程相关知识。解题思路是需要了解每个选项所代表的光物理过程的特点，以及重原子对这些过程的影响，然后据此判断含重原子的分子易发生的过程。

各选项分析

• A. 振动驰豫：
  • 振动驰豫是指处于激发态各振动能级的分子通过与溶剂分子的碰撞，以热的形式损失部分能量，从高振动能级回到该电子能级的最低振动能级的过程。
  • 振动驰豫主要与分子和溶剂分子的碰撞有关，重原子的存在对其影响不大，所以含重原子的分子并非易发生振动驰豫。
• B. 内部转换：
  • 内部转换是指相同多重态的两个电子能态间的无辐射跃迁过程，即激发态分子通过分子内的能量转换，从一个电子能级回到另一个较低的电子能级，同时以热的形式释放能量。
  • 内部转换主要取决于分子的结构和电子云分布等因素，重原子对其影响不显著，因此含重原子的分子也不是易发生内部转换。
• C. 体系间跨越：
  • 体系间跨越是指不同多重态间的无辐射跃迁过程，即激发态的单重态分子通过与重原子的相互作用，发生自旋 - 轨道耦合，使电子的自旋状态发生改变，从而跃迁到三重态的过程。
  • 重原子（如Br和I）具有较大的原子序数，其原子核周围的电子云密度较大，能够产生较强的自旋 - 轨道耦合作用。这种作用使得激发态单重态分子更容易发生自旋反转，从而实现从单重态到三重态的跃迁，即体系间跨越。所以含重原子的分子易发生体系间跨越。
• D. 荧光发射：
  • 荧光发射是指处于激发态单重态的分子以辐射光子的形式回到基态单重态的过程。
  • 由于含重原子的分子易发生体系间跨越，使得激发态单重态的分子大量地跃迁到三重态，减少了回到基态单重态发射荧光的分子数量，从而降低了荧光发射的概率。所以含重原子的分子不易发生荧光发射。