熒光光譜
編輯橄欖光譜(也稱為熒光測定法或熒光分光光度計)是一種分析樣品熒光的電磁光譜學。 它涉及使用一束光,通常是紫外線,激發某些化合物分子中的電子并使它們發光; 通常但不一定是可見光。 一種補充技術是吸收光譜。 在單分子熒光光譜的特殊情況下,發射光的強度波動是從單個熒光團或熒光團對測量的。
測量熒光的設備稱為熒光計。
理論
編輯分子具有稱為能級的各種狀態。 熒光光譜主要關注電子和振動狀態。 通常,被檢查的物質具有感興趣的基電子態(低能態)和較高能的激發電子態。 在這些電子狀態中的每一個中,都有各種振動狀態。
在熒光中,物質首先通過吸收光子從其基態電子狀態激發到處于激發電子狀態的各種振動狀態之一。 與其他分子的碰撞導致激發分子失去振動能量,直到它從激發電子態達到最低振動狀態。 這個過程通常用 Jablonski 圖可視化。
然后分子再次下降到基電子態的各種振動水平之一,在此過程中發射光子。 由于分子可能會下降到基態的幾個振動能級中的任何一個,因此發射的光子將具有不同的能量,從而具有不同的頻率。 因此,通過分析熒光光譜中發出的不同頻率的光,以及它們的相對強度,可以確定不同振動能級的結構。
對于原子種類,過程是相似的; 然而,由于原子種類沒有振動能級,因此發射的光子通常與入射輻射處于相同的波長。 這種重新發射吸收的光子的過程是共振熒光,雖然它是原子熒光的特征,但也可以在分子熒光中看到。
在典型的熒光(發射)測量中,激發波長是固定的,而檢測波長是變化的,而在熒光激發測量中,檢測波長是固定的,而激發波長在感興趣的區域中是變化的。 發射圖是通過記錄一系列激發波長產生的發射光譜并將它們組合在一起來測量的。 這是一個三維表面數據集:作為激發和發射波長函數的發射強度,通常描繪為等高線圖。
儀器儀表
編輯存在兩種通用類型的儀器:使用濾光片隔離入射光和熒光的濾光熒光計,以及使用衍射光柵單色器隔離入射光和熒光的分光熒光計。
兩種類型都使用以下方案:來自激發源的光通過濾光片或單色儀,然后照射到樣品上。 一部分入射光被樣品吸收,樣品中的一些分子發出熒光。 熒光向所有方向發射。 部分熒光通過第二個濾光片或單色儀到達檢測器,該檢測器通常與入射光束成 90°,以xxx限度地降低透射或反射入射光到達檢測器的風險。
可以使用各種光源作為激發源,包括激光、LED和燈; 尤其是氙弧燈和水銀燈。 激光器僅在非常窄的波長間隔內發射高輻照度的光,通常低于 0.01 nm,這使得激發單色器或濾光片變得不必要。 這種方法的缺點是激光的波長不能改變太多。 汞蒸氣燈是一種線燈,這意味著它發出的光接近峰值波長。 相比之下,氙弧具有連續的發射光譜,在 300-800 nm 范圍內強度幾乎恒定,并且輻照度足以測量低至 200 nm 以上。
濾光片和/或單色儀可用于熒光計。 單色儀傳輸具有可調公差的可調波長的光。 最常見的單色儀類型使用衍射光柵,即準直光照射光柵并根據波長以不同角度出射。 然后可以調整單色儀以選擇要傳輸的波長。 為了進行各向異性測量,需要添加兩個偏振濾光片:一個在激發單色儀或濾光片之后,一個在發射單色儀或濾光片之前。
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