Sind alle Fluorophore Dipole?

Kurz gesagt, nein, nicht alle Fluorophore sind Dipole im Sinne eines permanenten Dipols. Als Gegenbeispiel hat Anthracen kein permanentes Dipolmoment, fluoresziert aber unter UV-Beleuchtung blau.

Der Grund, warum viele fluoreszierende Moleküle "Dipole" genannt werden, liegt darin, dass elektrische Dipolübergänge zwischen Quantenzuständen aufgrund von Nicht-Null-Werten des Übergangsdipolelements zwischen diesen Zuständen auftreten. Während also der Grundzustand von Anthracen keinen permanenten elektrischen Dipol hat, stellt sich heraus, dass das Übergangsdipolelement zwischen dem Grundzustand und dem relevanten angeregten Zustand ungleich Null ist.

Ein weiteres Gegenbeispiel mit denselben Kommentaren wie in der Antwort von DumpsterDoofus ist Uran, das normalerweise in fluoreszierenden Mineralien oder Urangläsern wie den Kunstgläsern annagelb und annagrün als Uranylion vorhanden ist . Ähnliche Uran-Ionen verleihen „Yellowcake“ seine intensive gelbe Farbe.

Dieser Fluorophor ist historisch besonders wichtig, da es die Untersuchung seiner Fluoreszenz war, die Henri Bequerel zur Entdeckung der Radioaktivität führte. Bequerel bemühte sich, das unerklärlich langlebige Leuchten des Fluorophors zu erklären: Jetzt wissen wir, dass die Radioaktivität des Urans die Fluoreszenz antreibt, nachdem der Zerfall von UV-angeregten Fluorophoren in seinen Untersuchungen abgeklungen war.

Man nennt die Uran-Fluoreszenz oft eine "Phosphoreszenz", weil die Lichtfreisetzung vom Zerfall des niedrigsten angeregten Triplett-Zustands in den Singulett-Grundzustand herrührt. Die einfache Quantenmechanik zeigt, dass die Kopplung zwischen diesen beiden Null ist; in der Praxis gibt es aufgrund der Wechselwirkung des Ions mit seiner Umgebung eine sehr kleine Kopplung. Vermutlich machte es die lange Lebensdauer Bequerel schwer nachzuweisen, woher die Fluoreszenz kam.

Das Ion hat eine Breitbandfluoreszenz zwischen 500 nm und 550 nm, wie unten für Uranyl gezeigt, das unten in Glas absorbiert wird, so dass es grünlich gelb leuchtet.

Es wird durch UV-Licht angeregt, wie im folgenden Spektrum gezeigt

welche Figur habe ich entnommen:

Nicholas A. Smith, Gary S. Cerefice, Kenneth R. Czerwinski, " Fluoreszenz- und Absorptionsspektroskopie des Uranylions in Salpetersäure für Anwendungen zur Prozessüberwachung ", J. Radioanal. Nukl. Chem. (2013) 295: 1553–1560