Параметры люминесценции и основные законы люминесценции


 

Главными параметрами люминесценции (флуоресценции) являются: спектр люминесценции, квантовый выход, время жизни молекулы в возбужденном состоянии, спектр возбуждения. Рассмотрим эти параметры.

Спектр флуоресценции - зависимость излучения от длинны волны.

Квантовый выход (j) - это отношение количества квантов, испускаемых с уровня S1 к количеству поглощенных квантов:

j = nфл / nпогл (1)

Если бы все переходы вниз сопровождались излучением, то квантовый выход j =1. Но за счет потерь рекомбинации (процессов, конкурирующих с флуоресценцией: тепловые потери и т. д.) он меньше единицы.

Определить квантовый выход можно по методу Паркера-Рисса. В одинаковых условиях снимается спектр неизвестного вещества и эталона с известным квантовым выходом (j0):

 

j = j0´S´D0 / D´S0 (2),

где D0, D- оптические плотности эталона и исследуемого вещества;

S0, S - площади под кривыми флуоресценции, соответственно.

В качестве эталона используют флуоресцин в растворе NaCl (0.1М).

Время жизни молекулы в возбужденном состоянии (t) определяется суммарной вероятностью его дезактивации:

 

t =1/ (kфл + kвн.к + kин.к) (3),

где kфл - константа скорости флуоресценции;

kвн.к - константа скорости внутренней конверсии;

kин.к - константа скорости интеркомбинационной конверсиии.

 

Спектром возбуждения флуоресценции называется зависимость интенсивности флуоресценции от длины волны возбуждающего света:

 

Iфл / I0 = f (lв) (4),

где Iфл - интенсивность флуоресценции;

I0 - интенсивность падающего (возбуждающего) света;

lв - длина волны возбуждающего света.

 

Измерение спектров возбуждения флуоресценции имеет важное значение для решения целого ряда задач. Так, спектр возбуждения дает возможность установить спектр поглощения компонента, который флуоресцирует в исследуемой спектральной области, что позволяет идентифицировать этот компонент. Сравнительное изучение спектров возбуждения и флуоресценции позволяет обнаружить миграцию энергии возбуждения между различными компонентами в сложных системах. Так, если в двухкомпонентных системах флуоресцирует только один компонент, а в спектре возбуждения этой флуоресценции зарегистрированы полосы, соответствующие поглощению обоих компонентов, это означает, что в данной системе происходит миграция энергии с одного компонента на другой.

Явление флуоресценции описывается рядом законов.

Закон Вавилона: так как испускание флуоресценции происходит всегда с нижнего возбужденного энергетического уровня (S1), то квантовый выход не зависит от длины волны возбуждающего света.

Правило Каша: так как испускание флуоресценции происходит всегда с нижнего возбужденного энергетического уровня (S1), то форма спектра флуоресценции не зависит от длины волны возбуждающего света.

Закон Стокса: спектр флуоресценции будет расположен в более длинноволновой области, чем самый длинноволновый максимум в спектре поглощения.

Спектр флуоресценции сдвинут в длинноволновую сторону по сравнению с полосами поглощения, так как энергия поглощенного кванта частично растрачивается на тепловые колебания. Это приводит к тому, что энергия флуоресценции меньше, чем энергия поглощения кванта света.

 



Дата добавления: 2017-02-13; просмотров: 2846;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.