荧光原理 2012-11-16

《荧光原理 2012-11-16》由会员分享，可在线阅读，更多相关《荧光原理 2012-11-16（39页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、荧光荧光2.1.1 产生产生10:33:052.1 2.1 荧光荧光2.1.1 荧光的产生荧光的产生分子发光分析10:33:056/2/20222.1.5 发射与激发光谱发射与激发光谱2.1.3 荧光的影响因素荧光的影响因素2.1.7 实验技术与应用实验技术与应用2.1.6 荧光仪器荧光仪器2.1.4 定量关系定量关系2.1.2 荧光效率荧光效率 多重度多重度MM 单线态与三线态单线态与三线态 MgMg的基态和激发的基态和激发态态 去活化去活化6方式方式2.1 荧光荧光Fluorescence2.1.1 产生产生分子的电子能态：基态激发态则: 能量增加/分子的多重性可能改变 激发态10:33:

2、05多重度M=2S+1S为自旋量子数的代数和含偶数电子的分子, 电子成对， S= 1 21 20 泡利不相容原理2.1.1 产生产生单重态基态S0吸收辐射通常自旋不变激发态S1/ S2单重态基态S0吸收辐射自旋改变激发态T1/T2规则Hund平行自旋能量更低泡利不相容原理 S= 1 21 21M=2S+13三重态triplet state激发后S/T两态单线态与三线态12 Mg的基态与第一激发态的基态与第一激发态基态基态1st激发态激发态3s3p12121212122S+1=12S+1=12S+1=3单：荧光/三：磷光自旋自旋不变：单重态不变：单重态自旋自旋改变：三重态改变：三重态基态基态2.

3、1.1 产生产生10:33:05去活化6种方式(1) 振动驰豫 （无辐射跃迁）无辐射跃迁）激发态激发态分子由分子由同一电子同一电子能级中的能级中的较高较高振动能级振动能级转至转至较低较低振动能级的过程，其效率较高。振动能级的过程，其效率较高。 (2) 荧光发射S1 S0 :受光激发分子从受光激发分子从第一激第一激发发单重态单重态的的最低最低振振动能级回到动能级回到基态基态所发出的辐射。所发出的辐射。（辐射跃迁：发射光子）（辐射跃迁：发射光子）2.1.1 产生产生10:33:05去活化(3) 内部转换 internal conversion 相同多重态间的无辐射跃迁(S1与S2振动能级有重叠时)

4、 (4) 体系间跨越 intersystem corssing不同多重态间的无辐射跃迁: S1 T1 自旋反转不论开始处于哪个激发S态最后到达S1最低振动能级2.1.1 产生产生10:33:05去活化(5) 磷光发射T1最低振动能级 S0时产生磷光辐射 寿命长，能量更低。(6) 外部转换 external conversion激发态分子与溶剂之间的能量转换而使荧光（或磷激发态分子与溶剂之间的能量转换而使荧光（或磷光）减弱甚至消失的过程。荧光强度的减弱或消失，光）减弱甚至消失的过程。荧光强度的减弱或消失，称为荧光熄灭（或猝灭）。称为荧光熄灭（或猝灭）。 室温无磷光（发射光子）（发射光子）2.1.

5、1 产生产生10:33:05去活化示意图2.1.1 产生产生10:33:06去活化演示ee吸收驰豫ee2.1.1 产生产生10:33:06去活化演示e内部转换e荧光e2.1.1 产生：产生：过程过程荧光的产生荧光的产生eeee吸收激发振动驰豫内部转换S1最低荧光辐射S0各振动能级2.1.1 产生产生10:33:062.1 2.1 荧光荧光分子发光分析10:33:066/2/20222.1.1 荧光的产生荧光的产生2.1.5 发射与激发光谱发射与激发光谱2.1.3 荧光的影响因素荧光的影响因素2.1.7 实验技术与应用实验技术与应用2.1.6 荧光仪器荧光仪器2.1.4 定量关系定量关系2.1.

6、2 荧光效率荧光效率2.1.2 荧光效率荧光效率辐射跃迁概率的大小： f发荧光的分子数/激发态分子总数ifffkkk提高kf，降低ki 都可增强荧光10:33:06 1.分子产生荧光必须具备的条件分子产生荧光必须具备的条件 （1）具有合适的结构； （2）具有一定的荧光量子产率。 荧光量子产率（）：2.1.1 产生产生10:33:062.1 2.1 荧光荧光分子发光分析6/2/20222.1.3 荧光的影响因素荧光的影响因素2.1.1 荧光的产生荧光的产生2.1.5 发射与激发光谱发射与激发光谱2.1.7 实验技术与应用实验技术与应用2.1.6 荧光仪器荧光仪器2.1.4 定量关系定量关系2.1

7、.2 荧光效率荧光效率2.1.3 影响因素影响因素 分子结构 有共轭效应：通常1个苯环，提高共轭度有利于增加荧光效率并产生红移 奈f=0.29，f=310nm蒽f=0.46，f=400nm2.1.3 影响因素影响因素 分子结构：刚性平面结构 刚性和共平面性的增加有利于荧光刚性和共平面性的增加有利于荧光发射。发射。原因：原因：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，碰撞去活降低，故具有很强的荧光 。 芴 f1.0 联二苯 f0.2 2.1.3 影响因素影响因素 分子结构 给/吸电子基增/减荧光典型给电子基团： -NH2、 -OH （n-共轭 ）典型吸电子基团： C=O 、-NO2苯： 10苯酚：

8、18酚离子：10苯胺： 20苯甲酸 相对荧光强度 3 硝基苯 02.1.3 影响因素影响因素 分子结构 卤素重原子效应荧光大减：含有重原子的分子中，系间窜跃的几率大,使荧光减弱，磷光增强。 物质 苯 氟苯 氯苯 溴苯 碘苯 相对I 10 10 7 5 02.1.3 影响因素影响因素 环境因素- 溶剂： 激发态比基态极性大 溶剂极性极性，则荧光红移红移并.溶剂 介电常数 f/nm fCCl4 2.24 390 0.002CHCl3 5.2 398 0.041CH3CN 38.8 410 0.0648-羟基喹啉溶剂的影响2.1.3 影响因素影响因素 环境因素- 温度： 影响非常大。磷光影响更大。