Основні характеристики люмінесценції

Ø Характеристиками люмінофора є спектри поглинання та люмінесценції.

Спектри поглинання молекул обумовлені переходами з основного стану на збуджений.

Спектри люмінесценції молекул обумовлені електронними переходами зі збудженого стану на основний.

Спектри поглинання виражають у вигляді залежності поглинання від частоти (довжини хвилі). Величина поглинання може бути виражена:

v Т,% - процент пропускання;

v А – оптична густина;

v ε – молярний коефіцієнт світлопоглинання.

При цьому вказують товщину шару поглинання (l) і концентрацію речовини (С).

Спектри люмінесценції представляють у вигляді залежності інтенсивності люмінесценції (І) (або І/ν) від частоти (або λ) випромінювання.

Спектр поглинання ε=f(ν) (крива 2) та спектр флуоресценції І/ν = f(ν) (крива 1) родаміну 6Ж в ацетоні

Ø Важливою характеристикою люмінесценції є тривалість світіння.

Тривалість світіння – середній проміжок часу, на протязі якого молекули люмінофора знаходяться в збудженому стані.

Флуоресценція ( затухає відразу після видалення джерела збудження) – випромінювальний перехід між двома електронними станами однакової мультиплетності: S₁ → S₀, де S₁ – перший збуджений синглетний стан; S₀ – основний синглетний стан. Тривалість флуоресценції – τ(тау) - 10^-8 – 10^-7 с.

Фосфоресценція (довготривала люмінесценція)- випромінювальний перехід між двома електронними станами різної мультиплетності: Т₁ → S₀, де Т₁ – перший збуджений триплетний стан. Тривалість фосфоресценції – τ(тау) - 10^-4 – 10² с.

Спектр фосфоресценції здвигнутий в низькочастотну (довгохвильову) область відносно спектру флуоресценції на величину, рівну різниці енергій станів S₁ і Т₁.

Фосфоресценцію не спостерігають у сполук, які мають сильну флуоресценцію. Фосфоресценція характерна для пестицидів, аніонних кислот, ферментів, вуглеводнів нафти.

Ø люмінесценція характеризується виходом люмінесценції.

Величина виходу люмінесценції В характеризує ефективність трансформації світла збудження в світло люмінесценції.

Енергетичним виходом люмінесценції В_ен називають відношення енергії, яка випромінюється речовиною, Е_випр до енергії збудження Е_погл, за рахунок якої виникає люмінесценція.

В_ен=Е_випр / Е_погл

Квантовий вихід люмінесценції В_кв — це відношення кількості квантів люмінесценції (N_випр), які випущені речовиною, до числа поглинених квантів світла, що збуджує (N_погл)

В_кв = N_випр / N_погл

В_ен = hν_випрN_випр / h ν _погл N_погл

В_ен = (ν_випр / ν _погл)*(N_випр / N_погл)

В_ен = (ν_випр / ν _погл)* В_кв

або

В_ен = (λ _погл / λ_випр)* В_кв

3. Основні закони люмінесценції

1) Правило Каші

Дата добавления: 2014-10-23