荧光光谱分析技术概述
荧光分析技术的原理和方法

荧光分析技术的原理和方法荧光分析技术是一种分析和检测物质的方法,它不仅具有灵敏度高、特异性强等优点,而且还可以使用相对简单、易操作的设备和方法进行分析。
本文将探讨荧光分析技术的原理和方法,以及其在实际应用中的优缺点。
一. 荧光分析技术的原理荧光分析的基本原理是物质吸收能量后,由激发态自发辐射发出荧光。
荧光发射的波长与物质的结构和环境密切相关,因此可以根据荧光发射的波长来分析物质的成分和性质。
二. 荧光分析技术的方法荧光分析技术主要有荧光光谱分析、荧光显微镜、荧光免疫分析等几种。
1. 荧光光谱分析荧光光谱分析是一种利用荧光发射波长来分析物质的方法。
它通过激发样品,测量样品发出的荧光光谱来确定物质的化学成分和性质。
荧光光谱分析在生物医学领域有着非常重要的应用,比如用于检测蛋白质和动物细胞等生物分子。
2. 荧光显微镜荧光显微镜是一种利用荧光物质在显微镜下展现的亮度和颜色来观察样品的方法。
它可以将荧光染料标记在生物样品中,从而实现对生物分子和细胞的可视化。
荧光显微镜已经成为生物医学领域中最重要的观测手段之一,也是生物光学、光子学研究领域的必备工具。
3. 荧光免疫分析荧光免疫分析是一种利用荧光标记的抗体来检测分子的方法。
它通过将荧光标记的抗体与特定的分子结合,在荧光显微镜下观察荧光信号以检测分子。
荧光免疫分析主要用于医学诊断中的分子检测和细胞成像。
三. 荧光分析技术的应用荧光分析技术在许多领域中都有着广泛的应用。
主要涉及到生物医学、环境监测、食品安全检测、工业生产等方面。
1. 生物医学荧光分析在生物医学中的应用较为广泛,包括荧光显微镜观察生物结构、荧光免疫分析检测各种分子等。
2. 环境监测荧光分析技术可以将其应用于环境监测和环境污染控制。
比如用于污染物的快速检测、废水污染的监测、空气污染的监测等。
3. 食品安全检测荧光分析也可以用于食品安全检测,比如寻找食品中有害物质如农药、污染、病原体等。
4. 工业生产荧光分析技术也可以应用于工业生产,如半导体晶片生产、光学元器件制造等。
X射线荧光光谱分析技术简介1

3.3 标样制作
要做一个测定铝粉的标样如何制作?
1 基础理论与知识
利用X射线荧光进行元素定性、定量分析工作,需要以下 三方面的理论基础知识:
三大定律
1 莫塞莱定律
2
布拉格定 律
3
朗伯-比尔 定律
莫塞莱定律(Moseley's law),是反映各元素X射线特征光谱规律 的实验定律。1913 年H.G.J.莫塞莱研究从铝到金的38种元素的X射 线特征光谱K和L线,得出谱线频率的平方根与元素在周期表中排列 的序号成线性关系。
2.2 分光系统
分光系统的主要部件是晶体分光器,它的作用是通过晶体衍射现象把 不同波长的X射线分开。根据布拉格衍射定律2dsinθ=nλ,当波长为λ的X射 线以θ角射到晶体,如果晶面间距为d,则在出射角为θ的方向,可以观测 到波长为λ=2dsinθ的一级衍射及波长为λ/2,λ/3等高级衍射。改变θ角,可 以观测到另外波长的X射线,因而使不同波长的X射线可以分开。
2.3 检测记录系统
X射线荧光光谱仪用的检测器有流气正比计数器和闪烁计数器。
上图是流气正比计数器结构示意图。它主要由金属圆筒负极和芯线正 极组成,筒内充氩(90%)和甲烷(10%)的混合气体,X射线射入管内, 使Ar原子电离,生成的Ar+在向阴极运动时,又引起其它Ar原子电离,雪 崩式电离的结果,产生一脉冲信号,脉冲幅度与X射线能量成正比。所以 这种计数器叫正比计数器,为了保证计数器内所充气体浓度不变,气体一 直是保持流动状态的。流气正比计数器适用于轻元素的检测。
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)2荧光分析法 (4)2.1定性分析法 (4)2.2定量分析法 (4)1荧光光谱分析原理光学分析法分为光谱法和非光谱法,光谱法是辐射能与物质组成和结构的相互作用,以光谱的出来为基础,非光谱法不包含物质内能的变化,不涉及能级跃迁,而是辐射方向和物理性质的改变。
光学分析方法分类表1分析法特征具体方法光谱法光的发射原子发射光谱、原子荧光光谱、X射线荧光光谱、分子荧光光谱、分子磷光光谱、化学发光、电子能谱、俄歇电子能谱光的吸收原子吸收光谱、紫外-可见分光光度法、红外光谱、X射线吸收光谱、核磁共振光谱、电子自旋共振光谱、光声光谱光的散射拉曼光谱非光谱法光的散射比浊法、散射浊度法光的折射折射法、干涉法光的衍射X射线衍射、电子衍射光的转动旋光色散法、偏振法、圆二向色法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, 光波愈短, 其光子能量愈强; 反之波长愈长其能量则弱。
当某些物质受到紫外线或较短波长光照射, 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, 当恢复到稳定的基态时, 这些分子就会立即释放多余的能量, 其中一部分化为热量而消失。
但对某些物质而言, 向基态跃迁时是以“光”形式释放, 因为有部分能量被消耗, 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, 光波愈长, 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, 所以它的波长比荧光要长, 寿命可达数小时之久, 这就是两者的区别。
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态,然后以热能的形式将这一部分能量释放出来,本身又回复到基态如果吸收辐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,再发射的波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,荧光发光过程在激发光停止后10s内停止发光,而磷光则往往能延续10-3s-10s的时间间隔。
荧光光谱分析法范文

荧光光谱分析法范文荧光光谱分析法(Fluorescence spectroscopy)是一种常用的光谱分析技术,利用荧光现象来研究物质的电子结构和溶液中的相互作用。
它在物理、化学、生物学等领域都得到了广泛的应用。
本文将介绍荧光光谱分析法的原理、仪器和应用。
一、原理荧光是一种物质在吸收光能后由基态激发至激发态,然后再从激发态返回基态过程中所发射出的特定波长的光。
荧光分析法利用物质在特定波长下的吸收和发射光谱来获取样品的信息。
当物质被激发后,其中一些电子由基态跃迁至激发态,称为激发。
然后,激发态的电子会在短暂的时间内回到基态,如有辐射能量的话就会通过发射光子的方式返回基态。
而这种发射的光具有较长的波长,因此可以通过荧光光谱进行检测和分析。
荧光光谱分析法的灵敏度较高,可以用来研究微量物质和复杂体系。
二、仪器激发光源常用的有氙灯、氙气连续光源,以及激光。
激发光源的选择主要取决于样品的特性和所需的激发波长。
光路系统主要包括光源选择系统、筛光器、样品光路和检测系统。
光源选择系统用于选择合适的激发光源;筛光器用于滤除不必要的波长光;样品光路会引导激发光经过样品,并将发射的荧光光经过检测系统进行信号检测。
检测系统一般采用光电二极管、光电倍增管等。
样品池用于容纳待测试的溶液样品,一般采用石英池或玻璃池。
样品池的选择与样品特性和适用波长范围有关。
三、应用1.生物化学和生物分析:荧光光谱分析方法可以用来研究生物大分子的溶液结构和相互作用,如蛋白质的折叠和结构变化,药物与生物大分子的相互作用等。
同时,荧光探针也被广泛应用于生物分析中,用于检测生物分子的存在和浓度变化。
2.环境分析:荧光光谱可以用来检测水体、空气和土壤中的环境污染物,如重金属离子、有机物和农药等。
这种方法具有高灵敏度和选择性,能够通过监测荧光发射峰的位置和强度来定性和定量分析样品中的污染物。
3.药物分析:荧光光谱分析方法广泛应用于药物分析领域,用于研究药物的结构、药代动力学和药物与生物分子的相互作用。
荧光光谱原理

荧光光谱原理荧光光谱是一种分析化学技术,它利用物质在受到激发后发出的荧光来进行分析。
荧光光谱原理是基于分子或原子在吸收光能后发生跃迁,从而产生荧光的现象。
在荧光光谱中,我们可以通过测量样品在不同波长的激发光下发出的荧光强度来获取样品的信息,包括结构、浓度、纯度等。
荧光光谱原理的基本过程是,首先,样品受到激发光的照射,激发光的能量会被部分吸收并转化为激发态能量;接着,激发态的分子或原子会在极短的时间内发生非辐射跃迁,从而回到基态并释放出荧光光;最后,荧光光会被检测器接收并转化为电信号,然后进行信号放大、处理和分析。
荧光光谱原理的关键参数包括激发光源、激发波长、荧光检测器和荧光强度。
激发光源的选择应该考虑样品的特性和所需的激发波长,常见的激发光源包括氙灯、汞灯、激光等。
激发波长的选择应该根据样品的特性和所需的分析信息来确定,通常情况下,我们会选择使样品吸收最大的波长作为激发波长。
荧光检测器的选择应该考虑荧光强度的测量范围和灵敏度,常见的荧光检测器包括光电倍增管、光电二极管等。
荧光强度的测量可以通过调节荧光检测器的增益来实现,以确保信号在合适的范围内。
荧光光谱原理在分析化学中有着广泛的应用,例如荧光光谱可以用于药物分析、环境监测、生物标记、食品安全等领域。
在药物分析中,荧光光谱可以用于检测药物的含量和纯度,以及药物在体内的代谢过程。
在环境监测中,荧光光谱可以用于检测水体、大气和土壤中的污染物,如重金属离子、有机污染物等。
在生物标记中,荧光光谱可以用于追踪生物分子在细胞或组织中的分布和转运过程。
在食品安全中,荧光光谱可以用于检测食品中的添加剂、农药残留和食品质量等。
总之,荧光光谱原理是一种重要的分析化学技术,它通过测量物质在受到激发光后发出的荧光来获取样品的信息。
荧光光谱在药物分析、环境监测、生物标记、食品安全等领域有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,相信荧光光谱原理将会在更多领域展现出其重要价值。
X射线荧光光谱分析

X射线荧光光谱分析X射线荧光光谱分析(X-ray Fluorescence Spectroscopy, XRF)是一种无损分析技术,常用于元素和化合物的定性和定量分析。
这种技术利用X射线与物质相互作用产生的特殊光谱,通过测量和分析光谱特征来确定物质的组成和浓度。
X射线荧光光谱分析是基于X射线与物质相互作用的原理。
在分析过程中,样品暴露在高能X射线束下,X射线与样品中的原子产生相互作用,使原子内的内层电子被激发。
当激发的电子回到基态时,会发射出特定能量的X射线,这些特定能量的X射线被称为荧光X射线。
每个元素都有其特定的荧光X射线能量,通过测量样品发射的荧光X射线能量和强度,可以确定样品中元素的种类和相对浓度。
X射线荧光光谱分析常用的仪器是X射线荧光光谱仪(XRF spectrometer)。
该仪器由X射线源、样品支撑台、能量分散元件(如闪烁体晶体),以及能量敏感的探测器(如光电倍增管或固态探测器)等部分组成。
X射线荧光光谱仪可根据实验需要分为两种类型,即能量散射型和功率型。
能量散射型X射线荧光光谱仪在分析中使用了X射线与样品相互作用后发生散射的原理。
这种仪器测量荧光X射线的强度和能量,并通过能量散射的方式来确定元素的种类和相对浓度。
能量散射型X射线荧光光谱仪具有较高的分析灵敏度和较低的检测限。
功率型X射线荧光光谱仪则主要利用了荧光X射线的能量和强度之间的关系。
通过测量荧光X射线的强度,并利用特定的标准物质进行校准,可以定量测量样品中的元素浓度。
功率型X射线荧光光谱仪通常具有较高的灵敏度和较低的分析误差。
X射线荧光光谱分析广泛应用于材料科学、地质学、环境监测、医药化学、金属检测等领域。
在材料科学中,X射线荧光光谱分析可用于分析材料中的元素组成和化合物含量,用于质量控制和质量评估;在地质学中,可以用于岩石和矿石的成分分析和矿物鉴定;在环境监测中,可以用于大气颗粒物和土壤中有毒金属元素的测定和分析;在医药化学中,可以用于药物中有害金属元素的检测和分析;在金属检测中,可以用于金属材料成分分析和金属产品质量检测。
化学分析中的荧光光谱技术

化学分析中的荧光光谱技术荧光分析一直是化学分析的一项重要技术,它通过研究分子在吸收光子后再向外发射的发光现象,来揭示化学体系的信息。
荧光光谱技术一般用于有机分析中,如药物分析、环境分析、食品分析等领域。
在这篇文章中,将介绍荧光光谱技术的原理及应用。
荧光光谱技术的原理荧光光谱技术基于分子在吸收能量后产生的电子激发态和荧光态之间跃迁的规律。
当分子吸收能量,如电子、光子等,使电子从基态跃迁到激发态时,分子处于高能态,此时在分子内储存的能量随之增加,因此分子变得不稳定。
从激发态到基态的跃迁有很多种方式,如非辐射跃迁、振动耗散跃迁等,其中一个重要的跃迁方式是通过荧光,即分子从激发态到基态时,通过向外辐射光子的方式释放能量。
荧光光谱技术就是通过研究这种发光现象来分析样品中的物质的。
荧光光谱技术的应用荧光光谱技术在分析领域有着广泛的应用。
在农业领域中,荧光光谱技术可以用来快速检测农产品中的农药残留。
药物分析中,荧光光谱技术可以用来检测药物分子结构和含量。
在环境分析中,荧光光谱技术可以用来检测空气、水、土壤中的污染物。
在生物分析中,荧光光谱技术可以用来检测生物分子中的分子结构和含量。
荧光光谱技术能够快速、精确地检测出样品中目标物质存在的数量,并可以定量分析目标物质的浓度,这就为实际的生产和实验提供了极大的便利。
荧光光谱技术的应用举例荧光光谱技术的应用非常广泛,下面介绍两个应用实例:首先,荧光光谱技术在食品分析中的应用。
食品中常含有色素、添加剂等有害物质,在食品的生产及加工过程中,这些物质会产生不同程度的残留。
荧光光谱技术可以提供快速、灵敏、准确的检测方法,检测出食品中的上述物质的存在量,并可以对样品中污染物的构成进行分析和比较。
通过荧光光谱技术的分析结果,可以为改进食品生产的环节和保障人体健康提供参考。
其次,荧光光谱技术在药物分析中的应用。
由于药物分子的化学性质较为复杂,利用荧光光谱技术进行药物分析成为了一种重要的手段。
X射线荧光光谱分析技术

X射线荧光光谱分析技术X射线荧光光谱分析技术(X-ray Fluorescence Spectroscopy,简称XRF),是一种广泛应用于材料分析及质量控制的非破坏性分析技术。
该技术通过照射样品表面的X射线,激发样品中的原子产生特征性的荧光辐射,进而分析样品中元素的成分和含量。
X射线荧光光谱分析技术已被广泛应用于地质学、环境科学、材料科学等领域。
X射线荧光光谱分析技术的原理是基于光谱学的基本原理,即每个元素都有特征性的能级结构。
当样品被高能X射线照射时,样品中的原子会吸收能量,部分原子中的电子被激发到较高能级,然后回到基态时会产生辐射。
这种辐射即为X射线荧光辐射,其能量与原子的能级结构相关,因此可以用来确定样品中各个元素的存在及其含量。
X射线荧光光谱分析技术可以通过改变荧光辐射的特性来确定样品中元素的含量。
荧光辐射的能量与原子的能级结构有关,每个元素都有特定的能级和光谱特征。
通过测量荧光辐射的能谱并与标准样品进行比较,可以确定样品中各个元素的含量。
X射线荧光光谱分析技术可以同时测定多种元素,其分析速度快,准确性高,可靠性强。
1.非破坏性:X射线荧光光谱分析技术不需要对样品进行任何物理或化学处理,对样品几乎没有任何破坏作用,可以做到无损分析。
2.多元分析:X射线荧光光谱分析技术可以同时分析多种元素,可以分析样品中的主要元素和微量元素,能够提供全面的元素信息。
3.快速分析:X射线荧光光谱分析技术具有高分析速度,通过扫描样品表面可以在几秒钟到几分钟之间完成一次分析。
4.范围广:X射线荧光光谱分析技术适用于多种材料,包括固体、液体和气体等,可以应用于各种样品的分析。
5.准确性高:X射线荧光光谱分析技术的结果准确可靠,可以满足许多工业和科学研究对元素分析的要求。
X射线荧光光谱分析技术在各个领域有着广泛的应用。
在地质学中,可以用于矿石和岩石中有害元素的分析,用以评估其对环境的影响;在环境科学中,可以用于水、土壤和空气中有毒金属的监测与分析;在材料科学中,可以用于分析金属、陶瓷、塑料等材料中的元素含量,以保证产品质量。
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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.2.14 ......................................................................................................................... 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。
可产生荧光的分子或原子在接收能量后即刻引起发光,当激发光停止照射后,发光过程几乎立即停止。
由化学反应所引起的荧光称为化学荧光,由光激发所引起的荧光称为光致荧光。
按产生荧光的基本微粒的不同,荧光可分为原子荧光、X射线荧光和分子荧光。
原子外层电子吸收电磁辐射后,由基态跃迁至激发态,在回到较低能态或基态时,发射出一定波长的辐射,即原子荧光。
原子荧光又可分为共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、反斯托克斯荧光和敏化荧光。
通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光强度来测定待测元素含量的方法称为原子荧光光谱法。
用初级X射线激发原子内层电子所产生的次级X射线称为X射线荧光。
基于测量X射线荧光的波长及强度以进行定性和定量分析的方法称为X射线荧光分析法。
处在基态的物质分子吸收激发光后跃迁到激发态,这些激发态分子在因转动、振动等损失一部分激发能量后,以无辐射跃迁下降到低振动能级,再从低振动能级下降到基态,在此过程中,激发态分子将以光的形式释放出所吸收的能量,称之为分子荧光,即通常所说的荧光。
由于物质分子结构不同,所吸收光的波长和发射的荧光波长也有所不同。
利用这个特性,可以定性鉴别物质。
同一种分子结构的物质,用同一波长的激发光照射,可发射相同波长的荧光。
若该物质的浓度不同,则浓度大时,所发射的荧光强度亦强,利用这个性质可以进行定量测定。
以物质发射的荧光强度与浓度之间的线性关系为依据进行定量分析及以荧光光谱的形状和荧光峰对应的波长进行定性分析的方法称为荧光分析法,也称作分子荧光光谱法或荧光光谱法。
在荧光分析中,将荧光分为自然荧光和人工荧光两种。
自然荧光又称一次荧光、自发荧光、自体荧光或原发荧光,是指某些物质勿需经过处理,当受到激发光照射就能产生荧光的现象。
人工荧光又称二次荧光、继发荧光、染色荧光,是指某些物质必须经过化学处理才能被激发产生荧光的现象。
本文所述荧光为自然荧光。
.荧光物质产生荧光的过程可分为四个步骤:处于基态最低振动能级的荧光物质分子受到紫外线的照射后,吸收了和它①所具有的特征频率相一致的光线,从而跃迁到第一电子激发态的各个振动能级。
被激发到第一电子激发态的各个振动能级的分子,通过无辐射跃迁,降落②到第一电子激发态的最低振动能级。
降落到第一电子激发态的最低振动能级的分子,继续降落到基态的各个不③同振动能级,同时发射出相应的光量子,即荧光。
到达基态的各个不同振动能级的分子,再通过无辐射跃迁最后回到基态的④最低振动能级。
图1 产生荧光的过程扫描激发单色器,使不同波长的入射光激发荧光物质,产生的荧光通过固定波长的发射单色器照射到检测器上,检测相应的荧光强度,记录荧光强度对激发光波长的关系曲线,即为激发光谱。
激发光谱反映了不同波长激发光引起物质发射某一波长荧光的相对效率,可供鉴别荧光物质,在进行荧光测定时供选择适宜的激发波长。
保持激发光的波长和强度不变,物质所产生的荧光通过发射单色器照射到检测器上,扫描发射单色器并检测各波长下相应的荧光强度,记录荧光强度对荧光发射波长的关系曲线,即为荧光光谱。
荧光光谱表示荧光物质所发射的荧光在各种波长下的相对强度,可供鉴别荧光物质,并作为荧光测定时选择适当的测定波长或滤光片的根据。
在建立荧光分析法时需根据荧光光谱来选择适当的测定波长这和分光光度法与比色法需根据吸收光谱来选择适当的测定波长或滤或滤光片,光片一样,因此荧光光谱对于荧光分析具有特定的意义。
荧光光谱一般具有以下特征:斯托克斯位移在溶液荧光光谱中,所观察到的荧光的波长总是大于激发①光的波长,即在激发与发射之间存在着一定的能量损失。
荧光发射光谱的形状与激发波长无关由于内转化和碰撞振动弛豫的速②度非常快,分子即使被激发到高于S1的电子态的更高振动能级,也很快地丧失多余的能量而衰变到S1电子态的最低振动能级,所以分子的吸收光谱可能有几个吸收带,但其荧光光谱却只有一个发射带。
由于荧光发射发生于第一电子激发态的最低振动能级,而与荧光物质分子被激发至哪一个电子态无关,所以荧光光谱的形状通常与激发波长无关。
与吸收光谱的镜像关系荧光物质的荧光发射光谱和它的吸收光谱之间③存在着“镜像对称”关系。
荧光光谱的形成是激发态分子从第一电子激发单重态的最低振动能级(S1)辐射跃迁至基态(S0)的各个不同振动能级所引起的,荧光光谱的形状与基态中振动能级的分布情况有关。
吸收光谱中第一吸收带的形成是由于基态分子被激发到第一电子激发单重态的各不同振动能级引起的,而基态分子在通常情况下是处于最低振动能级的,因此第一吸收带的形状与第一电子激发单重态中振动能级的分布情况有关。
一般情况下,基态和第一电子激发单重态中振动能级的分布情况是相似的。
根据弗兰克-康顿(Frank-Condon)原理,电子跃迁速率非常之快。
假如在吸收光谱中某振动能级间的跃迁几率最大,其相反跃迁的几率也应该最大,因此荧光光谱和吸收光谱之间呈镜像对称关系。
2荧光分析法2.1定性分析法分子荧光光谱法可测荧光物质的激发光谱和发射光谱两个特征光谱。
因此,它对物质的定性鉴别可靠性更强。
荧光定性分析常采用直接比较法,即将试样与已知物质并列于紫外光之下,根据它们所发出的荧光的性质、颜色和强度,来鉴定他们是否含有同一荧光物质。
这种鉴定法不限于固体试样,也可用于液体试样,也可将已知物质在数种不同溶剂中配成各种不同浓度和不同酸度的溶液而加以比较。
进行定性分析时,通常要有纯品作对照,不但要比较激发光谱的一致性,而且还要比较发射光谱的一致性。
2.2定量分析法荧光是物质在吸收光能之后发射而出,因此溶液的荧光强度与该溶液吸收光能的程度以及溶液中荧光物质的荧光量子效率有关。
溶液被入射光激发后,可以在溶液的各个方向观测荧光强度。
但由于激发光的一部分被透过,因此在透射光溶液的荧光一般是在与激发光束垂直的方向观测。
的方向观察荧光是不适宜的。
.强度可用式(1)表示:?clYI?I2.30ff(1)在一定的条件下,式中的ε为荧光物质分子的摩尔吸光系数;c为溶液中荧光物质的浓度;l为样品光程,I是激发光强度,Y是物质的荧光效率。
溶液的f0荧光强度与溶液的浓度呈线性关系,这就是荧光分析法的定量依据。