第十一章 荧光分析法电子教案

第十一章 荧光分析法电子教案
第十一章 荧光分析法电子教案

第十一章荧光分析法

第十一章荧光分析法

一、选择题

1.荧光分析法是通过测定( )而达到对物质的定性或定量分析。

A、激发光

B、磷光

C、发射光

D、散射光

2.下面( )分析方法不属于分子发射光谱法。

A、紫外一可见分光光度法

B、荧光分析法

C、磷光分析法

D、化学发光分析法

3.荧光发射光谱含有( )个发射带。

A、1

B、2

C、3

D、不一定

4.下列关于荧光光谱的叙述错误的是()

A、荧光光谱的形状与激发光的波长无关

B、荧光光谱与激发光谱一般是对称镜像

C、荧光光谱属于分子的受激发射光谱

D、荧光激发射光谱与紫外吸收光谱重合

5.下列叙述错误的是()

A、荧光光谱的最长波长和激发光谱的最长波长相对应

B、荧光光谱的最短波长和激发光谱的最长波长相对应

C、荧光光谱的形状与激发光波长无关

D、荧光波长大于激发光波长

6.激发态分子经过振动弛豫回到第一电子激发态的最低振动能级后,经系间窜越转移至激发三重态,再经振动弛豫降至三重态的最低振动能级,然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能级,这种光辐射称为( )。

A、分子荧光

B、分子磷光

C、瑞利散射光

D、拉曼散射光

7.关于振动弛豫,下列叙述中错误的是( )。

A、振动弛豫只能在同一电子能级内进行

B、振动弛豫属于无辐射跃迁

C、通过振动弛豫可使处于不同电子激发态的分子均返回到第一电子激发态的最低振动能级

D、振动弛豫是产生Stokes位移的原因之一

8.荧光寿命指的是( )。

A、从激发光开始照射到发射荧光的时间

B、受激分子从第一电子激发态的最低振动能级返回到基态所需的时间

C、从除去激发光光源至分子的荧光熄灭所需的时间

D、除去激发光源后,分子的荧光强度降低到激发时最大荧光强度的1/e所需的时间

9.关于荧光效率,下面叙述不正确的是()

A、具有长共轭的π→π﹡跃迁的物质具有较大的荧光效率

B、分子的刚性和共平面性越大,荧光效率越大

C、顺式异构体的荧光效率大于反式异构体

D、共轭体系上的取代基不同,对荧光效率的影响不同

10.采用下列( )措施可使物质的荧光效率提高。

A、适当降低溶液浓度

B、降低溶剂极性

C、加入重氮化合物

D、剧烈搅拌

11.下列化合物中,哪种物质的荧光效率最大()

A、苯

B、联苯

C、萘

D、蒽

12.萘在下列( )溶剂中的荧光强度最强。

A、1一氯丙烷

B、1一溴丙烷

C、1一碘丙烷

D、1,2一二氯丙烷

13.苯胺在( )条件下荧光强度最强。

A、pH=1

B、pH=3

C、pH=10

D、pH=13

14.荧光素钠的乙醇溶液在( )条件下荧光强度最强。

A、0℃

B、-10℃

C、-20℃

D、-30℃

15.一般要在与入射光垂直的方向上观测荧光强度,这是由于( )。

A、只有在与入射光垂直的方向上才有荧光

B、荧光是向各个方向发射的,可减小透射光的影响

C、荧光强度比透射光强度大

D、荧光发射波长比透射光波长长

16.荧光法测定硫酸奎宁时,当激发光波长为320nm时, Raman光波长为

360nm;当激发光波长为350nm时,Raman光波长为400nm。若最大发射波长为448nm,则进行荧光测定时应选择( )。

A、λex=320m,λem=400nm

B、λex=320nm,λem=360nm

C、λex=350nm,λem=448nm

D、λex=320nm,λem=448nm

荧光分析法练习题82675

第十二章荧光分析法(药学) 一、A型题 1.若需测定生物试样中的微量氨基酸应选用下述哪种分析方法()。 A、荧光光度法 B、磷光光度法 C、化学发光法 D、X荧光光谱法 E、原子荧光光谱法 答案:A 2.分子荧光分析比紫外-可见分光光度法选择性高的原因是()。 A、分子荧光光谱为线状光谱,而分子吸收光谱为带状光谱 B、能发射荧光的物质比较少 C、荧光波长比相应的吸收波长稍长 D、荧光光度计有两个单色器,可以更好地消除组分间的相互干扰 E、分子荧光分析线性范围更宽 答案:B 3荧光量子效率是指()。 A、荧光强度与吸收光强度之比 B、发射荧光的量子数与吸收激发光的量子数之比 C、发射荧光的分子数与物质的总分子数之比 D、激发态的分子数与基态的分子数之比 E、物质的总分子数与吸收激发光的分子数之比 答案:B 4.激发光波长和强度固定后,荧光强度与荧光波长的关系曲线称为()。 A、吸收光谱 B、激发光谱

C、荧光光谱 D、工作曲线 E、标准工作曲线 答案:C 5.荧光波长固定后,荧光强度与激发光波长的关系曲线称为()。 A、吸收光谱 B、激发光谱 C、荧光光谱 D、工作曲线 E、标准工作曲线 答案:B 6.一种物质能否发出荧光主要取决于()。 A、分子结构 B、激发光的波长 C、温度 D、溶剂的极性 E、激发光的强度 答案:A 7.下列结构中荧光效率最高的物质是()。 A、苯酚 B、苯 C、硝基苯 D、苯甲酸 E、碘苯 答案:A

8.下列因素会导致荧光效率下降的有()。 A、激发光强度下降 B、溶剂极性变小 C、温度下降 D、溶剂中含有卤素离子 E、激发光强度增大 答案:D 9.为使荧光强度和荧光物质溶液的浓度成正比,必须使()。 A、激发光足够强 B、吸光系数足够大 C、试液浓度足够稀 D、仪器灵敏度足够高 E、仪器选择性足够好 答案:C 10.在测定物质的荧光强度时,荧光标准溶液的作用是()。 A、用做调整仪器的零点 B、用做参比溶液 C、用做定量标准 D、用做荧光测定的标度 E、以上都不是 答案:D 11.荧光分光光度计与分光光度计的主要区别在于()。 A、光源 B、光路 C、单色器 D、检测器

简述影响荧光效率的主要因素

1.简述影响荧光效率的主要因素。 答:(1)分子结构的影响:发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团,共轭体系越大,荧光效率越高;分子的刚性平面结构利于荧光的产生;取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响,给电子取代基可使荧光增强,吸电子取代基使荧光减弱;重原子效应使荧光减弱。(2)环境因素的影响:溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响,溶剂的极性越强,荧光强度越大;温度对溶液荧光强度影响明显,对于大多数荧光物质,升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低;溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响;表面活性剂的存在会使荧光效率增强;顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。 2.试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。 答:(1)在原理方面:荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光,均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态,测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射,不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射,磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态,再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射,二者所需的激发能是光辐射能。而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射,所需的激发能是化学能。 (2)在仪器方面:荧光分析和磷光分析所用仪器相似,都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。由于在分析原理上的差别,磷光分析仪器有些特殊部件,如试样室、磷光镜等。而化学发光分析法所用仪器不同,它不需要光源,但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置,还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。 3.如何区别荧光和磷光?其依据是什么? 答:为了区别磷光和荧光,常采用一种叫磷光镜的机械切光装置,利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。 4.采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率? 答:(1)在试液中加入表面活性剂,;(2)将被分析物吸附在固体的表面。 5.化学发光反应要满足哪些条件? 答:(1)能快速地释放出足够的能量;(2)反应途径有利于激发态产物的形成;(3)激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态,或能够将其能量转移给可以产生辐射跃迁的其它分子。 6.简述流动注射式化学发光分析法及其特点。 答:流动注射分析是一种自动化溶液分析技术,它是基于把一定体积的液体试样注射到一个连续流动着的载流中,试样在流动过程中分散、反应,并被载流带到检测器中,再连续记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数。其特点是,具有很高的灵敏度和很好的精密度。1.谱线自吸对光谱定量分析有何影响? 答:在光谱定量分析中,自吸现象的出现,将严重影响谱线的强度,限制可分析的含量范围。2.激发光源的作用是什么?对其性能有何具体要求? 答:激发光源的作用是提供试样蒸发、解离和激发所需要的能量,并产生辐射信号;对激发光源的要求是:激发能力强,灵敏度高,稳定性好,结构简单,操作方便,使用安全。

第十一章荧光分析法复习过程

第十一章 荧光分析法 、选择题 1.荧光分析法是通过测定 ( ) 而达到对物质的定性或定量分析。 A 、激发光 D 、散射光 2.下面 ( )分析方法不属于分子发射光谱法。 3.荧光发射光谱含有 ( )个发射带。 A 、 1 B 、 2 C 、 3 4.下列关于荧光光谱的叙述错误的是( ) A 、 荧光光谱的形状与激发光的波长无关 B 、 荧光光谱与激发光谱一般是对称镜像 C 、 荧光光谱属于分子的受激发射光谱 D 、 荧光激发射光谱与紫外吸收光谱重合 5.下列叙述错误的是( ) A 、 荧光光谱的最长波长和激发光谱的最长波长相对应 B 、 荧光光谱的最短波长和激发光谱的最长波长相对应 C 、 荧光光谱的形状与激发光波长无关 D 、 荧光波长大于激发光波长 6.激发态分子经过振动弛豫回到第一电子激发态的最低振动能级后,经系间窜越转移至激 发三重态, 再经振动弛豫降至三重态的最低振动能级, 然后发出光辐射跃迁至基态的各个振 动能级,这种光辐射称为 ( )。 A 、分子荧光 B 、分子磷光 C 、瑞利散射光 D 、拉曼散射光 7.关于振动弛豫,下列叙述中错误的是 ( )。 A 、振动弛豫只能在同一电子能级内进行 B 、振动弛豫属于无辐射跃迁 C 、通过振动弛豫可使处于不同电子激发态的分子均返回到第一电子激发态的最低振动 能级 D 、振动弛豫是产生 Stokes 位移的原因之一 8.荧光寿命指的是 ( )。 A 、 从激发光开始照射到发射荧光的时间 B 、 受激分子从第一电子激发态的最低振动能级返回到基态所需的时间 C 、 从除去激发光光源至分子的荧光熄灭所需的时间 D 、 除去激发光源后,分子的荧光强度降低到激发时最大荧光强度的 1/e 所需的时间 9.关于荧光效率,下面叙述不正确的是( ) A 、 具有长共轭的 n~ ;跃迁的物质具有较大的荧光效率 B 、 分子的刚性和共平面性越大,荧光效率越大 C 、 顺式异构体的荧光效率大于反式异构体 学习资料 D 、共轭体系上的取代基不同,对荧光效率的影响不同 10.采用下列 ( )措施可使物质的荧光效率提高。 学习资料 B 、磷光 C 、发射光 A 、紫外一可见分光光度法 C 、磷光分析法 B 、荧光分析法 D 、化学发光分析法 D 、不一定

荧光分析法实验报告

荧光分光光度法 一、 实验目的 1、学习荧光分光光度法的基本原理; 2、学习荧光光谱仪的结构和操作方法; 3、学习激发光谱、发射光谱曲线的绘制方法。 二、 实验原理 荧光分光光度法(fluorescence spectroscopy, FS )通常又叫荧光分析法,具有灵敏度高、选择性强、所需样品量少等特点,已成为一种重要的痕量分析技术。荧光(fluorescence )是分子吸收了较短波长的光(通常是紫外光和可见光),在很短的时间内发射出比照射光波长较长的光。由此可见,荧光是一种光致发光。 任何荧光物质都有两个特征光谱,即激发光谱(excitation spectrum )和发射光谱(emission spectrum )或称荧光光谱(fluorescence spectrum )。激发光谱表示不同激发波长的辐射引起物质发射某一波长荧光的相对效率。绘制激发光谱时,将发射单色器固定在某一波长,通过激发单色器扫描,以不同波长的入射光激发荧光物质,记录荧光强度对激发波长的关系曲线,即为激发光谱,其形状与吸收光谱极为相似。荧光光谱表示在所发射的荧光中各种波长的相对强度。绘制荧光光谱时,使激发光的波长和强度保持不变,通过发射单色器扫描以检测各种波长下相应的荧光强度,记录荧光强度对发射波长的关系曲线,即为荧光光谱。激发光谱和荧光光谱可用于鉴别荧光物质,而且是选择测定波长的依据。 荧光强度(F )是表征荧光发射的相对强弱的物理量。对于某一荧光物质的稀溶液,在一定波长和一定强度的入射光照射下,当液层的厚度不变时,所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比,即 该式即荧光分光光度法定量分析的依据。使用时要注意该关系式只适用于稀溶液。 三、 仪器与试剂 F-4500荧光光谱仪;比色管(10mL );牛血清白蛋白(BSA ) 四、 实验内容 1、 开机准备:接通电源,启动电脑。打开光谱仪主机电源,预热15分钟。 2、 运行FL solution 软件,设定检测方法和测量参数: EX (激发波长):280nm EM (发射波长):340nm EX 扫描范围:210nm ~330nm EM 扫描范围:290nm ~450nm EX 缝宽:2.5nm ,EM 缝宽:2.5nm 扫描速度:240nm/min PMT 电压:700V 3、 激发光谱和发射光谱的绘制: 先固定激发波长为280nm ,在290~450nm 测定荧光强度,获得溶液的发射光谱,在343nm 附近为最大发射波长λem ;再固定发射波长为λem ,测定激发波长为200nm ~λem 时的荧光强度,获得溶液的激发光谱,在280nm 附近为最大激发波长λex 。 4、 退出FL solution 软件,关闭光谱仪主机电源,关闭计算机。 Kc F

荧光分析法

S2 S 1 S0 T1吸 收 发 射 荧 光 发 射 磷 光 系间跨越 内转换振动弛豫 能量 l l l 3 外转换 l' 2 T2 内转换 振动弛豫 第一节荧光分析法的基本原理(2)

(二) 有机化合物分子结构(molecular structure)与荧光(fluorescence)的关系 1. 分子产生荧光必须具备的条件 (1)具有合适的结构:强的紫外-可见吸收; (2)具有一定的荧光效率。 2. 有机化合物的结构与荧光 (1)跃迁类型:π→ π*跃迁的荧光效率高,系间跨越过程的速率常数小,有利于荧光的产生;

(2)共轭效应:提高共轭度有利于增加荧光效率并产生红移(3)刚性平面结构:可降低分子振动,减少与溶剂的相互作用,故具有很强的荧光。如荧光素和酚酞有相似结构,荧光素有很强的荧光,酚酞却没有。 (4)取代基效应:芳环 上有供电基团,使荧光 增强。 综上所述:具有π→π*跃迁, 长的共轭结构,刚性平面以 及具有供电子基团的一类化 合物,有利于荧光的产生。

(三) 荧光试剂:为了提高测定的灵敏度和选择性,常使弱荧光物质与某些荧光试剂作用,以得到强荧光性产物,扩大荧光分析法的应用范围。常用的荧光试剂有: 1 荧光胺(fluorescamine):能与脂肪族和芳香族伯胺形成高度荧光衍生物; 2 邻苯二甲醛(OPA): 3 1-二甲氨基-5-氯化磺酰萘(Dansyl-Cl,丹酰氯): 4 测定无机离子的荧光试剂:

三影响荧光强度的外部因素: 1.溶剂的影响:一般情况下,荧光波长随着溶剂极性的增强 而长移,荧光强度也增强。 2.温度的影响:荧光强度对温度变化很敏感,温度增加,外 转换去活的几率增加,使荧光效率和荧光强度降低。 3. 溶液pH:对酸碱化合物,溶液pH的影响较大,需要严格 控制; 4. 荧光熄灭剂:又称荧光猝灭,是指荧光物质分子与溶剂分 子或其他溶质分子相互作用引起荧光强度降低的现象。 引起荧光熄灭的物质称为荧光熄灭剂(quenching medium)。 如果荧光熄灭强度与荧光熄灭剂的浓度呈线性关系, 可以利用这一性质测定荧光熄灭剂的含量。

仪器分析作业第十二章

2、激发态分子的常见去活化过程有哪几种? 答:振动弛豫内转换系间窜越外转换荧光发射磷光发射 3、何谓荧光的激发光谱和发射光谱?它们之间有什么关系?答:固定荧光的发射波长,不断改变激发光波长,以所测得的该发射波长下的荧光强度对激发光波长作图,即得到荧光化合物的激发光谱。 使激发光的强度和波长固定不变,测定不同发射波长下的荧光强度,即得到发射光谱。 任何荧光(磷光)物质都具有激发光谱和发射光谱这两种特征光谱。 4、何谓荧光效率?荧光定量分析的基本依据是什么? 答:物质发出荧光量子数和吸收激发光量子数的比值称为荧光效率。依据:溶液的荧光强度和该溶液的吸收光强度以及荧光效率成正比。 5、下列化合物中那个荧光效率大,为什么? 答:第一个荧光效率大。因为两个物质都有大π键,但第一个物质具有刚性平面结构,荧光量子产率高。 6、影响荧光强度的环境因素有哪些? 答:溶剂温度溶液pH 各种散射光激发光照荧光猝灭 7、为什么荧光分析法比紫外-可见法具有更高的灵敏度和选择性? 答:因为荧光或磷光分析法是在入射光的直角方向测定荧光强度,即在黑背景下进行检测,因此可以通过增加入射光强度或增大荧光或

磷光信号的放大倍数来提高灵敏度。而紫外-可见光分光光度法中测定的参数是吸光度,该值与入射光强度和透射光强度的比值有关,入射光强度增大,透射光强度也随之增大,增大检测器的放大倍数液同时影响入射光和透射光的检测。又因荧光光谱既包括激发光谱又包括发射光谱,凡是能发射荧光的物质,必须首先吸收一定波长的紫外线,而吸收了紫外线后不一定就发射荧光。能发射荧光的物质,其荧光波长也不尽相同。如果即使荧光光谱相同的话,而它的激光光谱也不一定相同。反之如果它们的激发光谱相同,则可用发射光谱把它们区分开来,因此供选择的余地是比较多的。所以荧光分析的选择性很强。

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法答案讲课教案

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法 答案

第八章分子发光分析法 基本要求:了解荧光的产生和影响荧光强度的因素, 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点, 重点:荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点:荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时:3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光? 答:物质受电磁辐射激发后,被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光,基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词:单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失 活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答:单重态:电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态:有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光:受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射; 振动弛豫:由于分子间的碰撞,振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级,多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换:在相同激发多重态的两个电子能级间,电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换:激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活:激发态分子不稳定,他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态,这就是激发态分子的失活。 系间窜跃:激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率:表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率=发射荧光的分子数/激发态的分子数=发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱:在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度,将荧光强度对激发光波长作图,即得到激发光谱,实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱:如果将激发光的波长固定在最大激发波长处,测量不同荧光波长处荧光的强度,将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱(或称发射光谱)。

荧光光谱法

荧光分析法测定维生素B2 一、实验目的 1.学习与掌握荧光光度分析法测定维生素B2的基本原理与方法; 2.熟悉荧光分光光度计的结构及使用方法; 3、学习掌握固体及液体试样的荧光测试方法。 二、实验原理 当用一种波长的光照射某种物质时,这种物质会在极短的时间内,发射出一种比照射光波长较长的光,这种发射出来的光就叫做荧光。当照射光停止照射时,荧光也随之很快地消失。利用某些物质被紫外光照射后所产生的、能够反映出该物质特性的荧光,以进行该物质的定性分析与定量分析,称为荧光分析。 实验证明,荧光通常发生于具有刚性平面的л-电子共轭体系分子中。随着л-电子共轭度与分子平面度的增大,荧光也就越容易产生。因此几乎所有对分析化学有用的荧光体系都含有一个以上的芳香基团,芳环数越多,荧光愈强。能发荧光的纯无机物很少,通常就是利用有机配位体与金属离子形成荧光络合物进行无机离子的分析。 图1.荧光分光光度计的结构原理图

荧光分光光度计工作原理(图1)可简述为:光源发出的光束经激发单色器色散,提取所需波长单色光照射于样品上,由样品发出的荧光经发射单色器色散后照射于检测器上,检测器把荧光强度信号转变为电信号并经放大器放大后,由信号显示系统显示或者记录。 荧光光谱包括激发光谱与发射光谱两种。激发光谱就是就是指发射单色器波长固定,而激发单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随激发光波长变化的曲线。荧光发射光谱就是指激发单色器波长固定,发射单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随发射光波长变化的曲线。一般所说的荧光光谱实际上仅指荧光发射光谱。这一光谱为分析指出了最佳的发射波长。 荧光定性定量分析与紫外可见吸收光谱法相似。定性时,就是将实验测得样品的荧光激发光谱与荧光发射光谱与标准荧光光谱图进行比较来鉴定样品成分,一般荧光定性的依据就是荧光光谱峰的个数、位置、相对强度及轮廓。 定量分析时,一般以激发光谱最大峰值波长为激发光波长,以荧光发射光谱最大峰值波长为发射波长,测量样品的荧光强度。对同一物质而言,荧光强度F 与该物质的浓度c 有以下的关系: F = 2、303Фf I0 a b c ⑴ Фf-荧光过程的量子效率; a-荧光分子的吸收系数; I0-入射光强度; b-试液的吸收光程。 在I0 与b 不变时,2、303Фf I0 a b为常数,则⑴式可以表示为 F=Kc ⑵ ⑵即可作为荧光定量检测的依据。 图2 VB2的结构式

荧光分析法实验(有思考题答案)

实验二.氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量五.数据处理 1.用实验获得的数据绘制两种氨基酸的激发、发射、同步光谱图(如图3、4)。2.从激发和发射光谱中找出最大激发波长和最大发射波长值,以及它们相对应的峰高。在它们的同步荧光光谱中也确定最大波长和对应的峰高。 苯丙氨酸的荧光光谱图 苯丙氨酸扫描激发波长在214nm和285m两处出现最高峰,本实验选择214nm为最大激发波长。此外,激发波长曲线在280-300nm处出现了一个十分完美的峰,此峰为倍频峰,非激发波长峰,我们通过同步扫描荧光光谱技术可以验证,如图,我们通过同步扫描荧光光谱技术获得的激发波长也在215nm,与之前基本吻合。 色氨酸的荧光光谱图

色氨酸扫描激发波长在217nm处有一个最大峰,所以激发波长为217,发射波长为361。发射波长曲线在450-460nm处出现了一个十分完美的峰(在这张图上没显示出来),此峰为倍频峰,非激发波长峰,我们通过同步扫描荧光光谱技术可以验证。 六.讨论与思考 1.对待测溶液进行预扫描的有何作用? 从预扫描得到激发和发射波长的初步结果,根据我们得到的初步结果对仪器进行设置,然后对两种氨基酸溶液测量它们的荧光激发、发射和同步荧光光谱。 2.观察激发波长的整数倍处荧光发射光谱在有何特点?该波长是否适合于进行定量分析? 激发波长的整数倍处荧光发射光谱会出现以很强的峰,是倍频峰。不适合定量分析。 3.同步荧光技术有哪些优点?比较激发、发射和同步荧光光谱中的峰值及对应波长,比较他们的不同,并解释原因。 同步荧光法能简化光谱,减少光谱重叠和散射的影响,提高对荧光性质相近化合物同时测定的选择性和灵敏度。同步荧光法相对于激发光谱和发射光谱, 得到的峰比较窄,更明显。同步荧光光谱不是荧光物质的激发光谱和发射光谱

(完整版)荧光分析法习题参考答案

荧光分析法 思考题和习题 1.如何区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光?如何减少散射光对荧光测定的干扰? 荧光:是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后,基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级,然后经过振动弛豫回到第一激发态的最低振动能级,在发射光子后,分子跃迁回基态的各个不同振动能级。这时分子发射的光称为荧光。荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。 磷光:是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后,经过体系间跨越至激发三重态的高振动能层上,再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层,然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层.这种光辐射称为磷光。磷光的波长比荧光更长。 瑞利光:光子和物质分子发生弹性碰撞时.不发生能量的交换,仅是光子运动的方向发生改变,这种散射光叫做瑞利光,其波长和入射光相同。 拉曼光:光子和物质分子发生非弹性碰撞时,在光子运动方向发生改变的同时,光子与物质分子发生能量交换,使光于能量发生改变。当光子将部分能量转给物质分子时,光子能量减少,波长比入射光更长;当光子从物质分子得到能量时,光子能量增加,波氏比入射光为短。这两种光均称为拉曼光。 为了消除瑞利光散射的影响,荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行,并通过调节荧光计的狭缝宽度来消除 为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和选用合适的激发光波长 2.何谓荧光效率?具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率? 荧光效率又称荧光量子效率,是物质发射荧光的量子数和所吸收的激发光量子数的比值称,用Ψf表示。 以下分子结构的物质有较高的荧光效率: (1)长共轭结构:如含有芳香环或杂环的物质。 (2)分子的刚性和共平面性:分子的刚性和共平面性越大,荧光效率就越大,并且荧光波长产生长移。 (3)取代基:能增加分子的π电子共轭程度的取代基,常使荧光效率提高,荧光长移,如-NH2、-OH、-OCH3、-CN等。 3.哪些因素会影响荧光波长和强度? (1)温度:物质的荧光随温度降低而增强。 (2)溶剂:一般情况下,荧光波长随着溶剂极性的增大而长移,荧光强度也有增强。溶剂如能与溶质分子形成稳定氢键,荧光强度减弱。 (3)pH:荧光物质本身是弱酸或弱碱时,溶液的pH对该荧光物质的荧光强度有较大影响。 (4)荧光熄灭剂:荧光熄灭是指荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子的相互作用引起荧光强度降低或荧光强度与浓度不呈线性关系的现象。 (5)散射光的干扰:包括瑞利光和拉曼光对荧光测定有干扰。 4.请设计两种方法测定溶液Al3+的含量。(一种化学分析方法,一种仪器分析方法) 配位滴定:利用铝与EDTA的配位反应进行滴定分析,因铝与EDTA的反应速率比较缓慢,而且铝对指示剂有封蔽作用,因此铝的测定一般用EDTA作为标准溶液,返滴定法或置换滴定法测定。 仪器分析法:利作铝离子与有机试剂如桑色素组成能发荧光的配合物,通过检测配合物的荧光强度以来测定铝离子的含量。另可采用原子吸收分光光度法或原子发射光谱法进行测定。

(完整版)荧光分析法练习题

第十二章荧光分析法(药学) A型题 1.若需测定生物试样中的微量氨基酸应选用下述哪种分析方法()。 A、荧光光度法 B、磷光光度法 C、化学发光法 D、X荧光光谱法 E、原子荧光光谱法 答案:A 2.分子荧光分析比紫外-可见分光光度法选择性高的原因是()。 A、分子荧光光谱为线状光谱,而分子吸收光谱为带状光谱 B、能发射荧光的物质比较少 C、荧光波长比相应的吸收波长稍长 D、荧光光度计有两个单色器,可以更好地消除组分间的相互干扰 E、分子荧光分析线性范围更宽 答案:B 3荧光量子效率是指()。 A、荧光强度与吸收光强度之比 B、发射荧光的量子数与吸收激发光的量子数之比 C、发射荧光的分子数与物质的总分子数之比 D、激发态的分子数与基态的分子数之比 E、物质的总分子数与吸收激发光的分子数之比 答案:B 4.激发光波长和强度固定后,荧光强度与荧光波长的关系曲线称为()。 A、吸收光谱 B、激发光谱 C、荧光光谱 D、工作曲线 E、标准工作曲线 答案:C 5.荧光波长固定后,荧光强度与激发光波长的关系曲线称为()。 A、吸收光谱 B、激发光谱 C、荧光光谱 D、工作曲线 E、标准工作曲线 答案:B 6.一种物质能否发出荧光主要取决于()。 A、分子结构 B、激发光的波长 C、温度 D、溶剂的极性

E、激发光的强度 答案:A 7.下列结构中荧光效率最高的物质是()。 A、苯酚 B、苯 C、硝基苯 D、苯甲酸 E、碘苯 答案:A 8.下列因素会导致荧光效率下降的有()。 A、激发光强度下降 B、溶剂极性变小 C、温度下降 D、溶剂中含有卤素离子 E、激发光强度增大 答案:D 9.为使荧光强度和荧光物质溶液的浓度成正比,必须使()。 A、激发光足够强 B、吸光系数足够大 C、试液浓度足够稀 D、仪器灵敏度足够高 E、仪器选择性足够好 答案:C 10.在测定物质的荧光强度时,荧光标准溶液的作用是()。 A、用做调整仪器的零点 B、用做参比溶液 C、用做定量标准 D、用做荧光测定的标度 E、以上都不是 答案:D 11.荧光分光光度计与分光光度计的主要区别在于()。 A、光源 B、光路 C、单色器 D、检测器 E、吸收池 答案:B 12.激发态分子经过振动弛豫回到第一电子激发态的最低振动能级后,经系间窜越转移至激发三重态,再经过振动弛豫降至三重态的最低振动能级,然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能级,这种光辐射称为()。 A、分子荧光 B、分子磷光 C、瑞利散射光 D、拉曼散射光

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法答案

第八章分子发光分析法 基本要求:了解荧光的产生和影响荧光强度的因素, 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点, 重点:荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点:荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时:3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光 答:物质受电磁辐射激发后,被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光,基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词:单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、 荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答:单重态:电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态:有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光:受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射; 振动弛豫:由于分子间的碰撞,振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级,多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换:在相同激发多重态的两个电子能级间,电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换:激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活:激发态分子不稳定,他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态,这就是激发态分子的失活。 系间窜跃:激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率:表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率=发射荧光的分子数/激发态的分子数=发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱:在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度,将荧光强度对激发光波长作图,即得到激发光谱,实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱:如果将激发光的波长固定在最大激发波长处,测量不同荧光波长处荧光的强度,将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱(或称发射光谱)。 3.溶液中,溶剂的极性、pH值及温度是如何影响荧光强度的。 答:溶剂的影响:随着溶剂极性增加,荧光物质的n—π*跃迁能量增大,π—π*跃迁的能量降低,从而导致荧光强度增加,荧光波长红移。溶剂若能和荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变,会使荧光强度、荧光波长改变。含重原子的溶剂(碘乙烷、四

分子荧光光谱法实验报告范文

分子荧光光谱法实验报告范文 一、实验目的 1.掌握荧光光度计的基本原理及使用。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.掌握分子荧光光度计分析物质的特征荧光光谱:激发光谱、发射光谱的测定方法。 4.了解影响荧光产生的几个主要因素。 5.学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性和定量分析。 二、实验原理 原子外层电子吸收光子后,由基态跃迁到激发态,再回到较低能级或者基态时,发射出一定波长的辐射,称为原子荧光。对于分子的能级激发态称为分子荧光,平时所说的荧光指分子荧光。 具有不饱和基团的基态分子经光照射后,价电子跃迁产生荧光,是当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射。 (1)激发光谱 是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长(或频率)变化的曲线。横坐标为激发光波长,纵坐标为发光相对强度。 激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低;也表示用不同波长的光激发材料时,

使材料发出某一波长光的效率。荧光为光致发光,合适的激发光波长需根据激发光谱确定——激发光谱是在固定荧光波长下,测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱。获得方法:先把第二单色器的波长固定,使测定的λem不变,改变第一单色器波长,让不同波长的光照在荧光物质上,测定它的荧光强度,以I为纵坐标,λex为横坐标所得图谱即荧光物质的激发光谱,从曲线上找出λex,,实际上选波长较长的高波长峰。 (2)发射光谱 是指发光的能量按波长或频率的分布。通常实验测量的是发光的相对能量。发射光谱中,横坐标为波长(或频率),纵坐标为发光相对强度。 发射光谱常分为带谱和线谱,有时也会出现既有带谱、又有线谱的情况。发射光谱的获得方法:先把第一单色器的波长固定,使激发的λex不变,改变第二单色器波长,让不同波长的光扫描,测定它的发光强度,以I为纵坐标,λem为横坐标得图谱即荧光物质的发射光谱;从曲线上找出最大的λem。 (3)荧光强度与荧光物质浓度的关系 用强度为I0的入射光,照射到液池内的荧光物质时,产生荧光,荧光强度If用仪器测得,在荧光浓度很稀(A0.05)时,荧光物质发射的荧光强度If与浓度有下面的关系:If=KC。 三、实验试剂和仪器

仪器分析简答题

仪器分析基本原理1、简述仪器分析的一般流程。一个完整的仪器分析流程应包括取样、样品的预处理(溶样、分 离、提纯和制备)、仪器测定、数据处理、结果表达、提供分析报告、对结果进行研究和解释等过程。 2、比较标准加入法与标准曲线法的优缺点。标准曲线法的优点是大批量样品测定非常方便。缺点是:对个别样品测定仍需配制标准系列,手续比较麻烦,特别是遇到组成复杂的样品测定,标准样的组成难以与其相近,基体效应差别较大,测定的准确度欠佳。标准加入法的优点是可最大限度地消除基体干扰,对成分复杂的少量样品测定和低含量成分分析,准确度较高;缺点是不能消除背景吸收,对批量样品测定手续太繁,不宜采用。 3、简述吸收光谱与发射光谱之间的差异。发射光谱:给样品以能量,比如原子发射光谱,原子外层电子由基态到激发态,处于激发态电子不稳定,会以光辐射的形式是放出能量,而回到基态或较低的能级。得到线状光谱。吸收光谱:用一定波长的光照射样品,样品会吸收一部分光,照射前后就有光强度的变化,记录这种变化得到的是吸收光谱,如分子、原子吸收光谱. 区别:发射光谱是指样品本身产生的光谱被检测器接收。比如ICP,样品本身被激发,然后回到基态,发射出特征光谱。发射光谱一般没有光源,如果有光源那也是作为波长确认之用。在测定时该光源也肯定处于关闭状态。吸收光谱是光源发射的光谱被样品吸收了一部分,剩下的那部分光谱被检测器接收。比如原子吸收光谱,空心阴极灯发出的光谱被样品吸收了一部分,检测器则接收剩余的那部分。吸收光谱都有光源,测定时光源始终工作,并且光源、样品、检测器在一直线(中间反射镜不算)。紫外-可见分析技术 1、简述影响紫外可见吸收光谱的因素。(1)温度:在室温范围内,温度对吸收光谱的影响不大。在低温时,吸收强度有所增大;在高温时,谱带变宽,谱带精细结构消失。(2)溶剂:由于紫外光谱的测定大多数在溶液中进行,而溶剂的不同将会使吸收带的位置及吸收曲线的形态有较大的影响。所以在测定物质的吸收光谱时,一定要注明所用的溶剂。一般来说,极性溶剂会造成π-π﹡跃迁吸收带发生红移,而使n-σ﹡跃迁发生蓝移。非极性溶剂对上述跃迁影响不太明显。(3)pH值:很多化合物都具有酸性或碱性可解离基团,在不同的pH值的溶液中,分子的解离形式可能发生变化。其吸收峰的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都有可能发生变化。(4)仪器的狭缝宽度:狭缝宽度越大,光的单色性越差,吸收光谱的细微结构就可能消失。 2、简述紫外光谱法在有机化合物分析中的应用,试举例说明。紫外可见光谱一般有以下几个应用:定性分析,定量分析,异构体判断,纯度检查。定性分析:判断共轭关系及某些官能团。如在(200-400nm)之间无吸收峰,说明该未知物无共轭关系,且不会是醛、酮,很可能是一个饱和化合物。定量分析:用于测定物质的浓度和含量。异构体判断:乙酰乙酸乙酯存在酮-烯醇互变异构体。酮式没有共轭双键,在204nm处有弱吸收;烯醇式有共轭双键,在245nm处有强吸收。故可根据它们的紫外吸收光谱可判断其存在与否。纯度检查:例如,如果一化合物在紫外区没有吸收峰,而其中杂质有较强的吸收,就可方便检测出该化合物的痕量杂质。 3、简述紫外可见吸收光谱波长范围的划分,并指出“UV”所表示的范围。紫外可见光谱区是在4-800nm的电磁波,其中4-400nm的电磁辐射称为紫外区,它又分为两段:4-200nm为远紫外区,200-400nm的电磁波为近紫外区,而波长在400-800nm的电磁波为可见光区。 4、简述紫外可见分光光度计的结构。光源:光源是提供入射光的装置。单色器:是一种把来自光源的复合光分解为单色光,并分离出所需要波段光束的装置。吸收池:又称样品池、参比池或比色皿。检测器:其作用是检测光信号,将光信号转变为电信号。信号显示系统:配有微机,可对光谱仪进行操作控制,并进行数据处理。 荧光分析技术 1、简述荧光分析法的特点,其中物质产生荧光所必须具备的条件。荧光法的主要特点是灵敏度高和选择性强。分子产生荧光必须具备两个条件:(1)物质分子必须具有能吸收一定频率紫外光的特定结构;(2)物质分子吸收了特征频率的辐射能之后,必须具有较高的荧光效率。荧光效率大,

分子荧光光谱实验报告doc

分子荧光光谱实验报告 篇一:分子荧光光谱实验报告 分子荧光光谱实验报告 一、实验目的: 1.掌握荧光光度法的基本原理及激发光谱、发射光谱的测定方法;学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性分析。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.了解影响荧光产生的几个主要因素。二、实验内容:测定荧光黄/水体系的激发光谱和发射光谱; 首先根据已知的激发波长(如果未知,则用紫外分光光度计进行测量,以最大吸收波长为激发波长)测定发射光谱,得到最大发射波长;然后根据最大发射波长测定激发光谱,得到最大激发波长;然后在根据最大激发波长测定测定发射光谱; 根据所得数据,用origin软件做出光谱图。三、实验原理: 某些物质吸收光子后,外层电子从基态跃迁至激发态,然后经辐射跃迁的方式返回基态,发射出一定波长的光辐射,此即光致发光。光致发光现象分荧光、磷光两种,分别对应单重激发态、三重激发态的辐射跃迁过程。本实验为荧光光谱的测定。

激发光谱:在发射波长一定的条件下,被测物吸收的荧光强度随激发波长的变化图。 发射光谱:在激发波长一定的条件下,被测物发射的荧光强度随发射波长的变化图。 各种物质均有其特征的最大激发波长和最大发射波长,因此,根据最大激发波长和最大发射波长,可以对某种物质进行定性的测定。 四、荧光光谱仪的基本机构 五、实验结果与讨论: XX00 S1 / R1 (CPS / MicroAmps) 150000 100000 50000 0Wavelength (nm) 400000 S1 / R1 (CPS / MicroAmps) 300000 XX00 100000 Wavelength (nm)

荧光光谱分析实验讲义

实验荧光光谱分析 一、实验目的与要求: 1. 了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用; 2. 掌握荧光分光光度计的工作原理; 3. 掌握激发光谱、发射光谱及余辉衰减曲线的测试方法。 二、基本概念 1. 发射光谱 是指发光的能量按波长或频率的分布。通常实验测量的是发光的相对能量。发射光谱中,横坐标为波长(或频率),纵坐标为发光相对强度。 发射光谱常分为带谱和线谱,有时也会出现既有带谱、又有线谱的情况。 2. 激发光谱 是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长(或频率)变化的曲线。横坐标为激发光波长,纵坐标为发光相对强度。 激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低;也表示用不同波长的光激发材料时,使材料发出某一波长光的效率。 3. 余辉衰减曲线 是指激发停止后发光强度随时间变化的曲线。横坐标为时间,纵坐标为发光强度(或相对发光强度)。 三、测试仪器 激发光谱、发射光谱及余辉衰减曲线的测试采用日本岛津RF-5301PC型荧光分光光度计。 从150W氙灯光源发出的紫外和可见光经过激发单色器分光后,再经分束器照到样品表面,样品受到该激发光照射后发出的荧光经发射单色器分光,再经荧光端光电倍增管倍增后由探测器接收。另有一个光电倍增管位于监测端,用以倍增激发单色器分出的经分束后的激发光。 光源发出的紫外-可见光或者红外光经过激发单色器分光后,照到荧光池中的被测样品上,样品受到该激发光照射后发出的荧光经发射单色器分光,由光电倍增管转换成相应电信号,再经放大器放大反馈进入A/D转换单元,将模拟电信号转换成相应数字信号,并通过显示器或打印机显示和记录被测样品谱图。 四、样品制备 液体试样

荧光光谱分析技术概述

荧光光谱分析技术概述....................................................................................................................... 1荧光光谱分析原理.1 ................................................................................................................................... 4荧光分析法.2 ........................................................................................................................ 4定性分析法.2.1 4 ......................................................................................................................... 2.2定量分析法 荧光光谱分析原理1光谱法是辐射能与物质组成和结构的相光学分析法 分为光谱法和非光谱法,不涉及能级跃非光谱法不包含物质内能的变化,互作用,以光谱的出来为基础,迁,而是辐射方向和物理性质的改变。 光学分析方法分类 1表分析法特征具体方法 射线荧光光谱、分子荧X光谱法原子发射光谱、原子荧光光谱、光的发射光光谱、分子磷光光谱、化学发光、电子能谱、俄歇电子能谱射线原子吸收光谱、紫外-可见分光光度法、红外光谱、X光的吸收吸收光谱、核磁共振光谱、电子自旋共振光谱、光声光谱拉曼光谱光的散射 比浊法、散射浊度法光的散射非光谱法 折射法、干涉法光的折射 X射线衍射、电子衍射光的衍射 旋光色散法、偏振法、圆二向色法光的转动 , 光波愈短荧光发光机理可按量子理论通俗解释: 光具有波动、粒子二重性, 当某些物质受到紫外线或较短波长其光子能量愈强; 反之波长愈长其能量则弱。当, , 吸收了全部或部分光能量, 使其分子的能级升高而处于亚稳定状态光照射其中一部分化为热量, , 这些分子就会立即释放多余的能量恢复到稳定的基态时因为有部分能, 向基态跃迁时是以“光”形式释放而消失。但对某些物质而言, 光波愈, 量被消耗所以重新发出的光能量总比吸收的能量要小。由于能量愈小, , 所以物质所激发的荧光总比照射它的光波要长。磷光的能量较荧光还要小长, 这就是两者的区别。寿命可达数小时之久所以它的波长比荧光要长, , 如果物质的分子吸收了紫外和可见区电磁辐射后,它的电子能跃迁至激发本身又回复到基态如果吸收辐然后以热能的形式将这一部分能量释放出来,态,再发射的波射能后处于电子激发态的分子以发射辐射的方式释放这一部分能量, 长可以同分子所吸收的波长相同,也可以不同,这一现象称为光致发光。最常见的两种光致发光现象是荧光和磷光。这两种光致发光的机理不同,荧光发光过程 -3s-10s的时间间隔。而磷光则往往能延续10因在激发光停止后10s内停止发光,此,可通过测定发光寿命的长短来区分荧光和磷光。 一些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态,当其从激发态再回复到基态时,过剩的能量以电磁辐射的形式放射(即发光)称之为荧光。可产生荧光的分子

荧光分析

BaSiO 3 :Eu3+红色荧光粉的制备 一.实验目的 1、通过查阅文献,了解稀土离子掺杂荧光粉的发光原理 2、熟悉高温固相法制备BaSiO 3 :Eu3+红色荧光粉的过程 3、了解荧光粉体的相关性能指标,学习其表征手段 二、实验原理 三价稀土离子或三价过渡金属离子作为半导体杂质,与缺陷体形成复合体,在外界激发下,其内部产生辐射复合,发出特征光。 稀土离子最外层电子为5s2和5p6满壳层结构,形成很好的屏蔽作用,于是稀土离子的4f电子的发射基本上保持离子的特征,周围晶体场对稀土离子的作用很弱,发光起源于稀土能级间的跃迁,比较容易辨认。而过渡族离子并不存在4f电子层外的满层电子结构,所以3d电子跃迁受周围晶体场的影响较大,但考虑到晶体场的影响,仍可以找到发光跃迁与过渡金属离子能级间的关系。 本实验以BaCO 3、SiO 2 、Eu 2 O 3 为原料,用高温固相法制备BaSiO 3 :Eu3+荧光粉体, 其中稀土离子Eu3+作为发光杂质中心,预计发射红色光。 三、实验用品 实验药品:化学试剂(A.R.)、BaCO 3(A.R.)、SiO 2 、(A.R.)、Eu 2 O 3 (A.R.) 实验设备:电子分析天平,药匙,称量纸,研钵、氧化铝舟、1200o C高温度、F-4600荧光分光光度计。 四、实验步骤 1. 固体粉末的称量与研磨 计算出制备3.0g荧光粉所需要的BaCO 3,SiO 2 , Eu 2 O 3 各多少克。在分析天平称 量后在玛瑙研钵中进行研磨10分钟。 2. 样品的烧结。 将配置研磨好的粉体样品放入氧化铝坩埚或氧化铝舟中,在高温炉中进行煅烧。煅烧温度1100-1200度。(在烧结过程中应有专人看管高温炉)烧结结束如样品结块需对样品进行研磨成粉状。 3. 煅烧粉体或烧成样品荧光粉的的结构使用X射线衍射仪进行表征; 4. 发光性能的测试:可选择日立的F4600荧光分光光度计对荧光粉进行发光特性测试; 5. 利用LED点胶机将成品LED芯片和荧光粉进行组装。并进行点亮,观察荧光粉加入前后LED颜色的变化。 6. 结果分析与讨论,并撰写综合实验报告。 五、结果分析 样品的发射光谱及激发光谱如附图。 Eu2+离子的发光特性: Eu2+离子具有4f65d1→4f75d0能级跃迁发射。由于4f电子对晶格环境并不敏感而5d电子处于没有屏蔽的外层裸露状态,受晶场的影响较显著,且容易与晶格发生强烈的耦合作用,致使4f5d杂化轨道能级劈裂,并强烈地与晶格声子产生耦合,从而导致了宽带吸收且在250~420nm范围内,荧光粉都能受到有效激发,而且吸收效率主要取决于4f65d到的吸收面积,这种4f65d1→4f7d0能级跃迁收基质晶场影响较大,通常呈现宽谱发射,发射强度大,而且发射峰位可调性大。 Eu3+浓度对发光性质的影响。 掺杂浓度是荧光粉制备所必须考虑的一个重要因素,低的掺杂浓度不能给出是够强的发光,

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