资源描述:
《光物理光谱学原理.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、光物理光谱学原理及应用发光与光物理发光与光谱学光物理光谱学应用稀土功能分子-杂化-固体发光发光的分类(被激发方式):光致发光(Photoluminescence):光激发发光体引起的发光现象;大体经过光吸收、能量传递激光发射三个阶段;光的吸收与发射源于能级间的跃迁,都经过激发态;能量传递由于激发态的运动。其它种类发光的基础,研究重点化学发光(Chemiluminescence):化学反应过程中释放出来的能量(化学能)激发发光物质产生。光化学过程:光化学、光解、光催化、光降解、光合作用生物发光(Bioluminescence):生物体内,由于生命过程的变化,其相应的生化反应释放的能量激发发光
2、物质所产生。萤火虫、深海生物在发光光谱仪测定时,无激发源发光性质表征与光谱学吸收光谱与漫反射光谱激发光谱与发射光谱发光强度低温光谱光谱仪的若干指标时间分辨光谱与发光寿命量子效率发光颜色与色度同步辐射原理及应用光谱—波长分类与能量相关,反映能量变化(传递、转化等)的物理现象和技术,鉴别物质、发现新元素和确定它的化学组成的重要依据。研究光活性物质的最基本手段,广泛用途波长分类:紫外光谱:<380(400)nm红外光谱:>750nm可见光谱:380–750nm物质分类:分子光谱、原子光谱过程分类:吸收光谱、发射光谱温度分类:低温光谱、室温光谱时间分类:稳态光谱、瞬态光谱光物理研究发光与光物理发光
3、与光谱学光物理光谱学应用稀土功能分子-杂化-固体发光发光性质表征与光谱学吸收光谱与漫反射光谱激发光谱与发射光谱发光强度低温光谱光谱仪的若干指标时间分辨光谱与发光寿命量子效率发光颜色与色度同步辐射原理及应用吸收光谱与漫反射光谱吸收光谱:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。指高温物体发出的白光(其中包含连续分布的一切波长的光),通过物质时,某些波长的光波物质吸收后产生的光谱。吸收光谱是以连续光谱为背景的若干条暗线。各种光活性物质的吸收光谱中的每条暗线,都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。物质吸收光谱与其颜色互补通常研究原子或分子的吸收光谱居多,其中分子(紫外-可见)吸收光谱是有机化学、无
4、机化学、物理化学,特别是我们讨论的重点。紫外可见光谱不同波长光的光谱色和补色波长/nm光谱色补色400-435紫黄绿435-480蓝黄480-500青橙500-560绿紫红560-580黄绿紫580-595黄蓝595-610橙青绿蓝610-750红青蓝绿详细讨论将在分子发光一节中介绍Ultravioletabsorptionspectraofdysprosiumcomplexeswithpyridine-carboxylicacidsB.Yan*,B.Zhou,J.Photochem.Photobiol.AChem.2005,171,181-186.Ultravioletabsorptio
5、nspectraofLanthanidecomplexesof5-Brnic(Ln=Tb,Gd,Sm)Y.S.Song,B.Yan*,Z.X.Chen,J.SolidStateChem.2004,177,3805-3814.漫反射光谱:吸收光谱主要对分子而言,且仅能技术所限仅能测量溶液体系、透明薄膜体系或高度分散溶胶体系等,对于常见固体发光材料无法研究。漫反射(漫射):当一束平行的入射光线射到固体表面时,因面上凹凸不平,所以入射线虽互相平行,因各点的法线方向不一致而造成反射光线向不同的方向无规则地反射(漫射光)。漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部,经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样
6、品表面的光。漫反射光是分析与样品内部分子发生作用以后的光,携带有丰富的样品结构和组织信息。漫透射光也负载有样品的结构和组织信息,但是透射光的强度受样品的厚度及透射过程光路的不规则性影响。漫反射(diffusereflectance)测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠。Diffusereflectanceultraviolet-visiblespectraofhybridmicrosphereparticleH.F.Lu,B.Yan*,J.Photochem.Photobiol.A.Chem.2008,194,136-142.DiffusereflectanceUV-visible
7、absorptionspectrumofSrTiO3/CeO2photocatalystX.Z.Xiao,B.Yan*,etal.Environ.Sci.Technol.2007,41,5846-5853.积分球是漫反射测量中的常用附件之一。入射光进入样品后,其中部分漫反射光回到积分球内部,在积分球内经过多次漫反射后到达检测器。由于信号光从散射层面发出后,经过积分球的空间积分,因此可以克服漫反射测量中随机因素的影响,提高