熒光光譜分析講義03

1、理解分子熒光分析的基本原理理解激發(fā)光譜發(fā)射光譜同步光譜三維熒光光譜的含義掌握分子熒光發(fā)射光譜的特性了解熒光光譜儀器的組成及各部分作用掌握影響熒光強(qiáng)度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素和外部環(huán)境因素了解光譜分析法的應(yīng)用范圍第一章第一章分子熒光光譜分析分子熒光光譜分析1概述概述分子熒光光譜分析也叫熒光分光光度法，是當(dāng)前普遍使用并有發(fā)展前途的一種光譜分析技術(shù)。物質(zhì)的分子吸收了紫外和可見光后它的電子躍遷到激發(fā)態(tài)，然后以熱能的形式將這一部分能量釋放出來，本身回復(fù)到基

2、態(tài)。。如果吸收輻射能后處于電子激發(fā)態(tài)的分子以發(fā)射輻射的方式釋放這一部分能量，再發(fā)射的波長(zhǎng)可以同分子所吸收的波長(zhǎng)相同也可以不同，這個(gè)現(xiàn)象叫光致發(fā)光，最常見的光致發(fā)光現(xiàn)象是熒光和磷光。當(dāng)用一種波長(zhǎng)的光照射某種物質(zhì)時(shí)，這個(gè)物質(zhì)會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)射出比照射波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，這種光稱為熒光。對(duì)于熒光來說，當(dāng)激發(fā)光停止照射后，發(fā)光過程幾乎立即（109106S）停止當(dāng)用一種波長(zhǎng)的光照射某種物質(zhì)時(shí)，這如果種物質(zhì)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)發(fā)射出比照射波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，這種光

3、稱為磷光。對(duì)于磷光來說，當(dāng)激發(fā)光停止照射后，發(fā)光過程將持續(xù)一段時(shí)間（10110S）磷光和熒光的發(fā)光機(jī)理是不同的。由于物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，所吸收的光的波長(zhǎng)和發(fā)射的熒光波長(zhǎng)也有所不同，利用這個(gè)特性可以定性鑒別物質(zhì)。同一種分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)用同一波長(zhǎng)的激發(fā)光照射可以發(fā)射相同波長(zhǎng)的熒光，若該物質(zhì)的濃度不同，則濃度大時(shí)，所發(fā)射的熒光強(qiáng)度也強(qiáng)，利用這個(gè)性質(zhì)可以進(jìn)行定量測(cè)定。用熒光進(jìn)行定性和定量的方法叫熒光分析法。2熒光分析的原理熒光分析的原理2.1分子熒

4、光發(fā)生過程分子熒光發(fā)生過程2.1.1熒光與磷光熒光與磷光量最低的各個(gè)軌道中。根據(jù)Pauli不相容原理一個(gè)給定軌道中的兩個(gè)電子，必定具有相反方向的自旋，即自旋量子數(shù)分別為12和12，其總自旋量子數(shù)S=0，就是說基態(tài)沒有凈自旋。分子的多重度M=1，該分子體系便處于單線態(tài)，用符號(hào)S表示。大多數(shù)有機(jī)物分子的基態(tài)是處于單線態(tài)的?；鶓B(tài)分子在吸收光能后其價(jià)電子從成鍵軌道或非成鍵軌道躍遷到高能量的反鍵軌道上，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子，此為分子光吸收過程。但是激發(fā)

5、態(tài)分子不穩(wěn)定，通常很快失去能量回到基態(tài)。如果激發(fā)態(tài)分子在返回基態(tài)時(shí)以光輻射的形式失去能量，這種光輻射過程叫做光致發(fā)光。分子吸收能量后，如果電子在躍遷過程中不發(fā)生自旋方向的改變，這時(shí)分子處于激發(fā)的單線態(tài)。分子吸收能量后如果電子在躍遷過程中伴隨自旋方向的改變，這時(shí)分子便具有兩個(gè)自旋不配對(duì)的電子。即S=1，分子的多重度M=211=3，這時(shí)分子處于激發(fā)的三線態(tài)，用符號(hào)T表示。處于分立軌道上的非成對(duì)電子，平行自旋比成對(duì)自旋更穩(wěn)定些（洪特規(guī)則）。因