厦门大学：《仪器分析及实验技术》课程教学资源（PPT课件）第三章 荧光光度法 Fluorescence Spectrometry

第三章荧光光度法 Fluorescence Spectrometry

第三章 荧 光 光 度 法 Fluorescence Spectrometry

分子荧光:分子价电子跃迁 原子荧光:原子外层电子跃迁 Ⅹ—荧光:原子内层电子跃迁 3.1荧光的产生 分子在辐射能的照射下,电子跃迁至单重 激发态,并以元辐射弛豫方式回到第一单重激 发态的最低振动能级,由此再跃回基,或基 中其它振动能级时所发出的光

分子荧光：分子价电子跃迁 原子荧光：原子外层电子跃迁 X—荧光：原子内层电子跃迁 3.1 荧光的产生 分子在辐射能的照射下，电子跃迁至单重 激发态，并以无辐射弛豫方式回到第一单重激 发态的最低振动能级，由此再跃回基态或基态 中其它振动能级时所发出的光

3.1荧光的产生 基态和激发态 单重态和三重态:单重态的分子具有抗磁性 三重态的分子有顺磁性 跃迁分为:辐射跃迁(光)和元辐射跃迁(热)

3.1 荧光的产生 基态和激发态 单重态和三重态：单重态的分子具有抗磁性 三重态的分子有顺磁性 跃迁分为：辐射跃迁（光）和无辐射跃迁（热）

单重态三重态能级低于单三重态 重态(Hund规则) 振动弛豫 激发单重态:分子吸收能S2 内转换 量,电子自旋仍然配对 T2 为单重态,称为激发单 重态,以S1,S2表示 =0 系间 跨越 激发三重态:分子吸收能 量,电子自旋不再配对, 为三重态,称为激发 重态,以T,T2…,表未 咖时Ⅲ心 基态:电子自旋配对 多重度=2s+1=1,为单 重态,以S表示。 外转换 磷光振动弛豫 激发 荧光(熄灭

基态：电子自旋配对， 多重度=2s+1=1，为单 重态，以S0表示。 激发单重态：分子吸收能 量，电子自旋仍然配对， 为单重态，称为激发单 重态，以S1，S2…表示 激发三重态：分子吸收能 量，电子自旋不再配对， 为三重态，称为激发三 重态，以T1，T2….表示。 三重态 能级低于 单 重态（Hund规则）

3.1荧光的产生 3.1.1荧光产生的必要条件 A、有吸收结构 B、入射光频率=特征频率 C、有高的荧光效率

3.1 荧光的产生 3.1.1 荧光产生的必要条件 A、有吸收结构 B、入射光频率=特征频率 C、有高的荧光效率

3.2荧光光谱曲线 激发光谱:固定发射波长,改变激发波长,测 荧光强度和激发光波长的关系。 荧光光谱:固定激发波长为最大激发波长处, 测不同波长时的荧光强度。 荧光光谱:选择合适的激发波长(根据物质激发 光谱曲线来确定),固定激发光波长,然后测 定不同波长时所发射的荧光强度

3.2 荧光光谱曲线 激发光谱：固定发射波长，改变激发波长，测 荧光强度和激发光波长的关系。 荧光光谱：固定激发波长为最大激发波长处， 测不同波长时的荧光强度。 荧光光谱：选择合适的激发波长（根据物质激发 光谱曲线来确定），固定激发光波长，然后测 定不同波长时所发射的荧光强度

3.2荧光光谱曲线 激发光谱曲线和其吸收曲线可能相 同,但性质不同。 荧光光谱较激发光谱而言,位于长 皮。 激发光谱 荧光(发射)光谱 入

3.2 荧光光谱曲线 * 激发光谱曲线和其吸收曲线可能相 同，但性质不同。 * 荧光光谱较激发光谱而言，位于长 波。 I 激发光谱 荧光（发射）光谱 λ

3.3荧光的影响因素 A、荧光效率(量子产率) q=发射荧光的分子数/激发分子总数 B、分子结构 ■是否有共轭双键体系。共轭高,荧光效率高 ■是否有刚性平面结构,刚性平面使荧光效率高 ■取代基类型,给电子基团使荧光增强,吸电 子基团使荧光减弱

3.3 荧光的影响因素 A、荧光效率（量子产率）  = 发射荧光的分子数 / 激发分子总数 B、分子结构 ◼ 是否有共轭双键体系，共轭高，荧光效率高 ◼ 是否有刚性平面结构，刚性平面使荧光效率高 ◼ 取代基类型，给电子基团使荧光增强，吸电 子基团使荧光减弱

3.3荧光的影响因素 C、溶剂的影响 增大溶剂的极性使荧光增强 含重原子的溶剂(e.g.CBr4)使荧光减弱 D、荧光猝灭 激发分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互 作用,使能量转移,荧光强度堿弱甚至消失 E、温度影响 温度上升,荧光减弱

3.3 荧光的影响因素 C、溶剂的影响 增大溶剂的极性使荧光增强 含重原子的溶剂（e.g. CBr4）使荧光减弱 D、荧光猝灭 激发分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互 作用，使能量转移，荧光强度减弱甚至消失 E、温度影响 温度上升，荧光减弱

3.4定量分析 F=OKIOCL=KCI p:荧光效率,K:仪器常数, C:浓度,Io:吸收光强

3.4 定量分析 F = KI0CL = K’CL : 荧光效率，K：仪器常数， C：浓度，I0：吸收光强