荧光和磷光.pptx

第二章荧光光谱与磷光光谱分子发光包括荧光、磷光、化学发光、生物发光和散射光谱等。教学要求掌握分子荧光、磷光的产生机理;掌握激发光谱和发射光谱特征。掌握荧光与分子结构的关系以及溶液的荧光(磷光)强度的影响因素。了解荧光(磷光)分析法的特点及定量测定方法。了解磷光分析法的类型。了解荧光、磷光分析仪器的结构。简介一、基本原理(一)=2Ssi+1一、基本原理(一),其自旋方向相反,当其中一个电子被激发时,通常跃迁至第一激发态单重态轨道上,也可能跃迁至能级更高的单重态上。这种跃迁是符合光谱选律的,如果跃迁至第一激发三重态轨道上,则属于禁阻跃迁。单重态与三重态的区别在于电子自旋方向不同,激发三重态具有较低能级。一、基本原理单重态分子具有抗磁性,其激发态的平均寿命大约为10-8s,而三重态分子具有顺磁性,其激发态的平均寿命为10-4~1s以上(通常用S和T分别表示单重态和三重态)。一、、延迟荧光或磷光的发射无辐射跃迁则是指以热的形式辐射其多余的能量,包括振动弛豫(VR)、内部转移(IR)、系间窜跃(IX)及外部转移(EC)等各种跃迁方式发生的可能性及程度,与荧光物质本身的结构及激发时的物理和化学环境等因素有关。一、基本原理下面结合荧光和磷光的产生过程,进一步说明各种能量传递方式在其中所起的作用。设处于基态单重态中的电子吸收波长为λ1和λ2的辐射光之后,分别激发至第二单重态S2及第一单重态S1。一、基本原理振动弛豫指在同一电子能级中,电子由高振动能级转至低振动能级,而将多余的能量以热的形式发出。发生振动弛豫的时间为10-12s数量级。→振动弛豫S0S2S1T1吸光1吸光2振动弛豫在同一电子能级中,电子由高振动能级转至低振动能级,而将多余的能量以热的形式发出。一、基本原理内转移当两个电子能级非常靠近以至其振动能级有重叠时,常发生电子由高能级以无辐射跃迁方式转移至低能级。右图中指出,处于高激发单重态的电子,通过内转移及振动弛豫,均回到第一激发单重态的最低振动能级。S0S2S1T1吸光1吸光2内转移