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科學家發現了光致發光的分子,發射光譜定性分析、定量分析依據

由 Time拾荒者 發表于 藝術2021-05-23

簡介第一單色器置於光源和樣品池之間,用以分離出所需用的激發光,第二單色器置於樣品池與檢測器之間,用以濾去雜散光、瑞利光、拉曼光和雜質所發射的熒光

發射光譜定性分析、定量分析的依據是什麼

當激發態分子以輻射躍遷的形式將其能量釋放返回基態時,便產生分子發光。依據激發的形式不同,分子發光分為光致發光、場致發光和化學發光等。物質的分子吸收了光能而被激發,躍遷會基態所發射的電磁輻射稱為光致發光。光致發光按激發態的型別又可分為熒光和磷光兩種型別。

熒光和磷光分析方法特點是靈敏度高,靈敏度高於紫外-可見吸收光譜。雖然能產生熒光和磷光的化合物較少,但由於靈敏度高以及高選擇性,在藥物、臨床、環境、食品分析以及生命科學等研究領域都有廣泛的應用。每個分子中都具有一系列嚴格分立相隔的能級,稱為電子能級,而每個電子能級中又包含有一系列的振動能級和轉動能級。當分子吸收光子,電子躍遷至高能態,產生電子激發態電子。

熒光的產生過程

吸收外來光子後被激發到激發態的分子,可以透過多種途徑丟失能量,回到基態。在很多情況下,分子回到基態時,能量透過熱量等形式散失到周圍。但是在某些情況下,能量以光子發射的形式釋放出來。

熒光物質的激發光譜與發射光譜

熒光和磷光均屬於光致發光,涉及激發光(吸收)和發射光,因而具有激發光譜和發射光譜。它們是熒光和磷光定性和定量分析的基本依據。

1、激發光譜 激發光譜是熒光物質在不同波長的激發作用下測得的某一波長處的熒光強度的變化情況。改變激發波長,測量在熒(磷)光發射波長處的熒光強度的變化情況。

2、發射光譜/熒光光譜 發射光譜是根據在某一固定波長的激發光作用下,熒光強度在不同波長處的分佈情況,即可繪製熒光或磷光光譜曲線,熒光強度與其發射波長的關係。熒光光譜可用於鑑別熒光物質。

熒光分析儀

熒光光度計的結構組成

熒光分光光度計和紫外-可見分光光度計的基本組成部件相同,即有激發光源、激發單色器和熒光單色器和熒光單色器、樣品池、檢測器和記錄顯示裝置五個部分。

由光源發射的光經第一單色器得到所需的激發光波長,透過樣品池後,一部分光能被熒光物質所吸收,熒光物質被激發後,發射熒光。熒光儀器的單色器有兩個,分別用於選擇激發波長和熒光發射波長。為了消除入射和散射光的影響,熒光的測量通常在與激發光成直角方向上進行。為了消除可能共存的其它光線的干擾,如由激發所產生的反射光、Raman光以及將溶液中雜質濾去,以獲得所需的熒光,在樣品池和檢測器之間設定了第二個單色器。熒光作用於檢測器上,得到響應訊號。

1、激發光源 激發光源應該具有足夠的強度、使用波長範圍寬、穩定等特點。常用的光源有高壓汞燈和氙弧燈。

2、樣品池 熒光用的樣品池必須用低熒光的材料製成,通常用石英,形狀以方形和長方形居多。它與吸收光譜分析法的液體池不同在於熒光樣品池的四面均為磨光透明面,同時一般僅有一種光程長度為1cm的液體池

3、單色器 簡單的熒光計採用濾光片作為單色器,濾光片常分為帶通型及截至型兩種,帶通濾光片只透過或吸收某波長範圍的光;截至濾光片只讓某波長的光透過,截去其它的激發光和散射光等。熒光分析中應用最多的單色器為光柵單色器。激發單色器用於選擇激發光的波長,發射單色器用於選擇熒光發射波長,一般是後者的光柵閃耀波長比前者來得長一些。第一單色器置於光源和樣品池之間,用以分離出所需用的激發光,第二單色器置於樣品池與檢測器之間,用以濾去雜散光、瑞利光、拉曼光和雜質所發射的熒光。

4、檢測器 簡易型的熒光計可用目視檢測,或用硒光電池、光電管檢測。現在的熒光計多采用光電倍增管進行檢測。檢測器的方向與激發光的方向成直角,以消除樣品池中透射光和雜散光的干擾。還有光導攝像管用來作為光學多道分析器的檢測器,它能同時接受熒光體的整個發射光譜。5、資料顯示裝置 熒光儀的讀出裝置有數字電壓表或記錄儀。

分子熒光光譜法

Tags:熒光單色激發波長樣品