紫外与荧光
紫外吸收光谱和荧光发射光谱的区别
《紫外吸收光谱和荧光发射光谱的区别》紫外吸收光谱呀，那可是挺有意思的一个事儿呢。
它主要说的就是物质对紫外光的吸收情况啦。
想象一下，紫外光就像一群小精灵，往物质那儿跑，有些物质可就不客气啦，会把这些紫外光的一部分给“吃”进去，也就是吸收掉呀。
然后咱们通过仪器去检测，就能看到在不同波长的紫外光下，物质吸收的程度不一样，最后画出的那个光谱图，就反映了这个物质对紫外光吸收的特点呢。
比如说，有的地方吸收得多，光谱上就出现个高高的峰，有的地方吸收少，那就是个矮矮的小坡啦。
荧光发射光谱就不一样咯。
它得先有个激发的过程呀，就好比给物质打一针“兴奋剂”，用特定波长的光去照射这个物质，物质里的那些小粒子呀，就像被叫醒了一样，变得活跃起来啦。
然后呢，这些活跃起来的粒子过一会儿又会把吸收来的能量以光的形式再发射出去，咱们检测这个发射出来的光，画出的光谱就是荧光发射光谱啦。
它的样子和紫外吸收光谱可大不一样哦，荧光发射光谱的峰呀、谷呀，对应的情况都和紫外吸收光谱有着自己的差别呢。
从产生的原理上看呀，紫外吸收光谱就是物质单纯地吸收紫外光，就像肚子饿了吃东西一样简单直接。
可荧光发射光谱呢，先是吸收了能量被激发，再把能量转化成光发出去，就像先充电再放电的感觉呀，多了这么个曲折的过程呢。
再说说它们在实际用处上的区别呗。
紫外吸收光谱常常用来判断物质里有没有某些特定的结构呀，就像侦探一样，靠它能发现物质的一些小秘密呢。
荧光发射光谱呢，在检测一些微量的物质上可有一手啦，哪怕只有一点点物质，它发射出来的荧光有时候也能被检测到，可厉害了。
还有哦，在观察它们的条件上也有不同呀。
紫外吸收光谱一般就是在紫外光照射下看看吸收情况就行啦。
荧光发射光谱呢，除了要选好激发光的波长，还得注意周围环境呀，有时候环境稍微变一变，那荧光发射的强度啥的都会跟着变呢，得小心翼翼地去检测哦。
紫外吸收光谱和荧光发射光谱，各有各的特点，各有各的本事，就像两个不同的小伙伴，在分析物质的这个大舞台上各自发挥着独特的作用，咱们了解它们的区别，就能更好地利用它们去探索物质世界的奥秘啦。
紫外分光光度法和荧光分析法
差示分光光度法
▪ 一般分光光度法一般只适于测定微量组分， 当待测组分含量较高时，将产生较大旳误差。 需采用示差法。
▪ 即提升入射光强度，并采用浓度稍低于待 测溶液浓度旳原则溶液作参比溶液。
▪ 设：待测溶液浓度为cx，原则溶液浓度为 cs(cs < cx)。则：
▪ Ax= εb cx As = εb cs
4.构造分析
▪ 1.鉴别物质旳异构体，如互变异构体， 顺反异构体，开链和成环异构体，旋 光异构体，空间异构体等。反式异构 体空间位阻小，共轭程度较完全。最 大吸收峰波长，最大摩尔吸收系数， 不小于顺式。
▪ 2.推测物质旳共轭体系和部分骨架 ▪ 一般需与色谱，红外，质谱，波谱等
多种仪器联合作物质旳构造分析。
▪ 激发单色器 ： 置于光源和样品室之间旳为激发单色器或第一单
色器，筛选出特定旳激发光谱。
▪ 发射单色器：置于样品室和检测器之间旳为发射单色器或第二
单色器，常采用光栅为单色器。筛选出特定旳发射光谱
▪ 样品室： 一般由石英池(液体样品用)或固体样品架(粉末或片状样
品)构成。
▪ 检测器： 一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大
并转为电信号。
荧光分析法与紫外-可见分析法异同点
荧光分析法与紫外-可见比较： 均属于分子光谱 仪器构造 基本相同
荧光
可见-紫外
本质
发射光谱
吸收光谱
敏捷度 选择性
10-10-10-12 g/ml 高
10-4-10-7g/ml 一般
应用
硫色素荧光法测定维生素B1
维生素B1 在碱性溶液中被铁氰化钾氧化成硫色素，在紫（365nm）
②物质对光吸收呈加和性旳原理，即在某一样品旳吸收曲线上， 各波长旳吸光度是维生素A与杂质吸光度旳代数和，因而吸收曲线 也是两者吸收旳叠加。
紫外与荧光实验
匹配。
照射时间控制
02
根据样品特性和实验目的，控制紫外照射时间，避免样品受到
过度损伤。
温度控制
03
在紫外照射过程中，应保持样品处于恒温状态，以减少误差。
荧光观察
激发光源选择
选择适当的激发光源，确保能够激发样品的荧光。
滤光片选择
根据实验需求选择合适的滤光片，以减少杂散光 干扰，提高荧光信号的信噪比。
荧光灯用于产生可见光， 激发荧光物质发出荧光。
分类
荧光灯有冷光和热光两种 类型，常用的是冷光荧光 灯。
使用注意事项
荧光灯使用时需要预热， 同时避免频繁开关，以保 持稳定的荧光效果。
样品容器
材质
样品容器一般由玻璃或石英制成， 具有较高的透紫外或荧光性能。
规格
根据实验需求选择不同规格的样品 容器，如试管、烧杯、比色皿等。
实验原理
紫外吸收光谱
物质在紫外光照射下，分子吸收特定波长的光能，由基态跃迁至激发态。不同 物质具有不同的能级结构，因此吸收光谱不同，可用于物质的鉴别。
荧光光谱
某些物质在吸收紫外光后，能够以荧光的形式发射出特定波长的光。荧光光谱 的形状、最大发射波长等特性与物质结构密切相关，可用于物质的鉴别和分类。
实验步骤
准备实验样品
选择待测物质，制备成适当浓 度的溶液。
光谱采集
使用紫外-可见分光光度计或荧光光 谱仪，设置合适的扫描范围和扫描 速度，采集紫外和荧光光谱。
数据处理
对采集的光谱数据进行处理和 分析，提取特征参数，如最大 吸收波长、荧光发射波长等。
结果分析
比较不同物质的紫外和荧光光 谱，进行物质鉴别和分类。
04
实验结果与分析
荧光光谱分析
荧光灯和紫外灯的区别
荧光灯和紫外灯的区别
荧光灯即低压汞灯，如日光灯、节能灯等，它是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，低压汞蒸气主要产生254nm和185nm紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理，因此它属于低气压弧光放电光源。
从荧光灯的发光机制可见，荧光粉对荧光灯的质量起关键作用，日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光，它在灯管外的光线则为可见光，不是“紫外线”，之所以有时候叫“紫外荧光灯”，主要是因为是采用紫外线激发的原因。
紫外灯也是利用低气压的汞蒸气产生254nm和185nm紫外线，但是外壳用的石英玻璃，而且玻壳上没有荧光粉，比如紫外杀菌灯管就是应用的紫外线直接杀菌，所以，它发出的光线
为紫外光，杀菌就是用254nm、185nm波长紫外线。
还有就是武汉尚测试验设备有限公司的UV A-340灯管用于紫外老化试验箱SC/ZN-P试验的，就是采用的340nm波长紫外线作为加速老化的光源。
它们发的光本来应该是看不见的紫外线，可是由于防护的原因，有些使用紫外线的行业还是做成发蓝紫色光的产品，用于起警示和防护的作用。
所以，它们两者都是利用的低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，只是因为透过外壳的方式不一样导致用途也不一样。
紫外线使荧光物质发光原理
紫外线使荧光物质发光原理荧光物质是具有发光性质的化合物。
它们受到紫外线或其它光源的刺激时，会向外部释放出光子而产生发光。
本文将探讨紫外线使荧光物质发光的原理。
一、荧光物质的特点荧光物质通常是有机分子，其中最常见的是苯乙烯及其衍生物。
它们在紫外线的照射下，分子内的电子跃迁到更高的能级上，但很快又会从高能级退回到低能级并释放光子。
这种现象被称为荧光发射。
荧光发射的波长通常比紫外线更长、更安全。
二、紫外线与荧光物质当荧光物质受到紫外线照射时，紫外线能量激发分子的电子跃迁到一个高的电子能级上，这时物质处于激发态。
这种能量被吸收后，荧光物质分子开始从激发态退回到基态，这个过程会释放出能量，这个能量会以荧光的形式发出。
荧光的发射波长是特定的，它只取决于荧光物质的本身性质。
三、荧光光谱及应用荧光光谱通常是用来研究荧光物质的光致发光特性的。
荧光物质的荧光光谱可以被观测到的波长范围、荧光强度和荧光光谱构成等特性综合表示出来。
荧光物质的这些特性能够用在生化和医疗领域，例如制造荧光染料或者用来探测生物活性分子，可以发挥重要的价值。
四、紫外线和荧光物质的应用一些生物分子会发出荧光，通常用于生物的成像。
在这种应用中，荧光染料通常用于活体成像，因为荧光可以更容易地穿透生物组织并被观测。
荧光荧光探针通常具有高度选择性，选择能识别生理条件的特定生化状态，如蛋白质聚集、pH变化、离子浓度变化等。
因此，它们通常被用来探测细胞和组织中代表某些生化状态的生物分子。
五、结论本文介绍了紫外线使荧光物质发光的原理。
荧光物质在紫外线激发下，处于激发态时的电子跃迁导致了荧光发射。
荧光物质的荧光光谱可以被用于生化和医疗应用，荧光物质荧光探针通常用于探测细胞和组织的生化状态。
这些知识对于生物成像、药物研发和疾病诊断等领域具有重要的价值。
紫外光谱和荧光光谱
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紫外-可见分光光度计
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基本组成
光源 单色器 样品室 检测器 显示
一、光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光 谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的 使用寿命。
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波谱分析-UV
可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320～ 2500nm。
紫外区：氢、氘灯。发射185～400 nm的连续光谱。
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因为只有由π→π＊和n→π＊跃迁才能产生紫外可见 吸收，而这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和 基团，所以这类含有π键的不饱和基团称为生色团。简 单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基 、亚硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—C≡N等 。 2、助色团（auxochrome)： 有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２ 、—NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收 λ>200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生 n—π共轭作用，增强生色团的生色能力
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五、结果显示记录系统 检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果 处理。
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波谱分析-UV
有机化合物的紫外吸收光谱特征 一、非共轭有机化合物
1、饱和化合物
（1）烷烃 饱和烷烃C—C，C—H 只产生σ→σ* 跃迁， λmax ＜ 150 nm ，在近紫外区无吸收。因而饱和烷 烃可用作紫外吸收测定的溶剂。 如， CH4 λmax=125 nm； CH3CH3 λmax=135 nm
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HO
OH
O
O
O O
OH
-
O O-
H+
酸式型体只有一个
碱式型体整个分子是
C=O与苯环共轭，因
紫外荧光原理
紫外荧光原理
紫外荧光原理是指在紫外光照射下，某些物质会发出可见光的现象。
这种现象是由于紫外光的能量足够大，能够激发物质内部的电子，使其从基态跃迁到激发态。
当电子回到基态时，会释放出能量，并以光的形式辐射出来。
紫外荧光物质分子内部有一个或多个能级。
当紫外光照射到物质上时，能量与分子的电子相互作用，使电子跃迁到更高的能级上。
在激发态上的电子会很快退回到基态，发生非辐射跃迁，释放出余下的能量。
这些能量以可见光的形式辐射出来，形成荧光现象。
紫外荧光的颜色取决于物质的化学组成和结构。
不同的物质具有不同的能级结构，因此会发射不同波长的荧光。
通过观察荧光的颜色和强度，可以确定物质的成分和浓度。
紫外荧光在许多领域有广泛应用。
在生物学中，荧光染料可以标记特定的分子或细胞结构，用于观察和研究细胞的结构和功能。
在环境监测中，紫外荧光可以用于检测水中的有机污染物。
此外，紫外荧光还在药物研发、食品安全等领域发挥着重要作用。
总之，紫外荧光是一种基于能级跃迁的物理现象，通过观察荧光可以获得物质的信息。
这一原理的应用广泛，对于科学研究和实际应用具有重要意义。
第六章 紫外光谱与荧光光谱
吸 光 系 数
n=3
n=5
波长
2、超共轭效应
当烷基与共轭体系相连时， σ 电子与共轭体系的p电子
云产生一定程度的重叠，扩大了共轭范围，使跃迁能量
降低，吸收红移。
max（nm） 苯 甲苯 间二甲苯
1，3，5-三甲苯
max 200 300 300 305 300
举例:
如乙烯基、羰基、硝基、偶氮基—N＝N—、 乙炔基、腈基、苯等。
O HC
O C CH3
2、助色团：
有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２、— NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm 的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用， 增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收 强度增加)，这样的基团称为助色团。
在近紫外或可见光区有吸收，其特点是在 270~350nm ，吸
光系数较小在100以内，为弱带，该跃迁为禁阻跃迁。 如：甲基乙烯基丙酮： λmax为324nm
小结： 紫外光谱一般指近紫外区，即 200-400nm，那 么就只能观察 p p *和 n p *跃迁。也就是说紫外 光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。
5、肩峰：吸收曲线在下降或上升处有停顿，或吸收稍微 增加 或降低的峰，是由于主峰内隐藏有其它峰。
吸 光 系 数
波长
六、紫外光谱的表示法
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。
横坐标表示吸收光的波长，用nm为 单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以 用A(吸光度)、T(透射比或透光率或 透过率) T = I / I0。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。 曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰 的位置，纵坐标为它的吸收强度。
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1，生色团和助色团
生色团：最有用的紫外-可见光谱是由π→π﹡和n→π﹡跃迁产生的。
这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。
这类含有π键的不饱和基团称为生色团。
简单的生色团由双键或三键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基、乙炔基、氰基等。
助色团：有一些含有n电子的基团（如-OH、-OR、-NH2、-NHR、-X等），它们本身没有生色功能（不能吸收波长大于200nm的光），但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强生色团的生色能力（吸收波长向长波长方向移动，且吸收强度增加），这样的基团称为助色团。
2，红移和蓝移
有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长和吸收强度发生变化：
最大吸收波长向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移（或紫移）。
吸收强度即摩尔吸光系数增大称为增色效应，减小称为减色效应。
3，紫外吸收光谱
(1)紫外吸收光谱是由于分子吸收紫外辐射能后引起电子跃迁所产生的，可用于无机和有机物的定性和定量分析。
(2)紫外-可见波长范围：100～800nm
远紫外光区（真空紫外区）：100～200nm；
近紫外光区：200～400nm；
可见光区：400～800nm
紫外光谱、可见光谱和红外光谱一起统称为分子光谱。
（3）吸收曲线的特点
同一种物质对不同波长光的吸光度不同，吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长；
同一种物质不同浓度的吸收曲线形状相似，最大吸收波长不变； 不同浓度的同一物质，在某一定波长下吸光度有差异，在最大吸收波长处吸收度的差异最大，测定最灵敏，此特性可作为物质定性分析的依据。
4，荧光光度法
荧光发射光谱：电子由第一激发单重态的最低振动能级向基态跃迁所发射的光谱。
荧光光谱的特征：
Stokes位移：激发光谱与发射光谱之间的波长差值。
发射光谱的波长比激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。
发射光谱的形状与激发波长无关：用不同波长的激发光激发荧光分子，可以观察到形状相同的荧光发射光谱。
这是由于无论分子被激发到哪一个激发态，处于激发态的分子经过振动弛豫及内转换最终回到第一激发态的最低能级，然后再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光。
镜像规则：通常荧光发射光谱与它的吸收光谱成镜像对称关系。