大学仪器分析教学课件(分子荧光与磷光).ppt

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1、2.电子激发态的多重度电子激发态的多重度：M=2S+1S为电子自旋量子数的代数和(0或1)；平行自旋比成对自旋稳定(洪特规则)，三重态能级比相应单重态能级低；大多数有机分子的基态处于单重态；S0→T1禁阻跃迁；通过其他途径进入(见能级图)；2021/9/212.激发态→基态的能量传递途径电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁(发光)和非辐射跃迁等方式失去能量；传递途径辐射跃迁荧光磷光内转移外转移系间窜越振动弛豫非辐射跃迁激发态→基态：多种途径和方式(见下页能级图)；速度最快、激发态寿命最短的途径占优势；2021/9/21S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间窜越内转

2、换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/21非辐射能量传递过程系间窜越：不同多重态,有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。改变电子的自旋状态。如S1—T1S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间窜越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/21非辐射能量传递过程内转换：相同多重度电子能级间的无辐射跃迁过程。如S2—S1，T2—T1。在10-13～10-11s内完成。外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁；外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间窜越内转换振动弛豫

3、能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/21辐射能量传递过程荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态（多为S1→S0跃迁），发射波长为‘2的荧光；10-7～10-9s。由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，荧光的发射波长比吸收波长要长；‘2>2>1；S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间窜越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/21辐射能量传递过程磷光发射：电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态（T1→S0跃迁）；电子由S0进入T1的可能过程：（S0→T1禁阻跃迁）S0→激发→振动弛豫→内转移→系间

4、跨越→振动弛豫→T1发光速度很慢：10-4～10s。光照停止后，可持续一段时间S2S1S0T1吸收发射荧光磷光系间窜越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/21b.发射光谱的形状与激发波长无关电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量(如能级图2,1)，产生不同吸收带，但均回到第一激发单重态的最低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光(如‘2)。S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间窜越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫2021/9/215.溶液荧光的猝灭荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用引起荧

5、光强度降低的现象称为荧光猝灭。能引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。（1）碰撞猝灭M+hγ—M*,M*+Q—M+热（2）静态猝灭M+Q—MQ非荧光（3）转入三重态的猝灭三重态O2（4）发生电子转移反应的猝灭M+Q—发生电子转移（5）荧光物质的自猝灭荧光物质浓度较高2021/9/21