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光谱学原理--分子荧光光谱分析

时间：2011-12-31 22:53:00  来源： 打印本文

光谱学原理--分子荧光光谱分析

2005/5/27/10:17    分子荧光光谱分析是指利用某些物质分子受光照射时所发生的荧光的特性和强度，进行物质的定性分析或定量分析的方法。当物质分子吸收了特征频率的光子，就由原来的基态能级跃迁至电子激发态的各个不同振动能级。激发态分子经与周围分子撞击而消耗了部分能量，迅速下降至第一电子激发态的最低振动能级，并停留约10－9秒之后，直接以光的形式释放出多余的能量，下降至电子基态的各个不同振动能级，此时所发射的光即是荧光。产生荧光的第一个必要条件是该物质的分子必须具有能吸收激发光的结构，通常是共轭双键结构；第二个条件是该分子必须具有一定程度的荧光效率，即荧光物质吸光后所发射的荧光量子数与吸收的激发光的量子数的比值。使激发光的波长和强度保持不变，而让荧光物质所发出的荧光通过发射单色器照射于检测器上，亦即进行扫描，以荧光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标作图，即为荧光光谱，又称荧光发射光谱。让不同波长的激发光激发荧光物质使之发生荧光，而让荧光以固定的发射波长照射到检测器上，然后以激发光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标所绘制的图，即为荧光激发光谱。荧光发射光谱的形状与激发光的波长无关。

    对于稀溶液（吸光度A＝εcl≤0.05）而言，其荧光强度F＝2.3jI0εcl。式中j0为入射光强度；ε为荧光物质的摩尔吸光系数，c为荧光物质的浓度，l为样品池的厚度。该式表明，在稀溶液（A≤0.05）和I0及l不变的条件下，荧光强度与该物质的浓度成正比。溶液的荧光强度还受到溶剂、温度、pH值的影响。还会因荧光物质和其他溶质分子的相互作用而降低，这种现象称为荧光猝灭。

       进行分子荧光光谱分析的仪器称荧光分光光度计。它由5部分组成：光源；单色器；样品池；检测器；显示装置。

       荧光激发光谱和发射光谱，可用来鉴定有机化合物。冷却至77K，可获得高度分辨的低温荧光光谱，有利于鉴别。还可采用同步扫描荧光法，及1～4阶的导数荧光光谱和三维光谱等，来鉴别多组分荧光物质。