荧光光谱的原理及应用课件.ppt

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1、photoluminescencespectroscopy光致发光光谱刘佳音31407055材料物理与化学绿色荧光蛋白GPF名词解释Photoluminescence:光致发光Spectroscopy：光谱学定义：一个分子或固体物质吸收光子（或电磁波）后，重新辐射出光子（或电磁波）的过程即为光致发光。基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。这是电子的稳定状态。激发态：原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。光致发光机理分子中同一轨道

2、里所占据的两个电子必须是自旋相反方向的，即自旋配对。假如分子中的全部电子都是自旋配对的，该分子便处于单重态。S0在基态时，则该分子所处的电子能态称为基态单重态,用符号S0表示电子被激发且不发生自旋方向的改变则该分子所处的电子能态称为激发单重态,用符号S表示。（S1S2S3…）S1S0电子被激发且伴随着自旋方向的改变则该分子所处的电子能态称为激发三重态,用符号T表示。（T1T2T3…）T1S0光致发光机理光致发光机理[M2+-O2-](S0)[M+-O-](S1)7E荧光S0S1光致发光机理8激发态→基态

3、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)和无辐射跃迁等方式失去能量荧光延迟荧光磷光辐射跃迁无辐射跃迁传递途径内转移外转移系间跨越振动弛豫荧光：10-7～10-9s，第一激发单重态的最低振动能级→基态磷光：10-4～10s第一激发三重态的最低振动能级→基态光致发光机理9荧光指在激发时发出的光磷光指在激发停止后发出的光光致发光机理当某种物质被一束激光激发后,该物质的分子吸收能量后从基态跃迁到某一激发态上,再以辐射跃迁的形式发出荧光回到基态.当激发停止后,分子的荧光强度降到激

4、发时最大强度的1/e所需的时间称为荧光寿命，即自由离子或晶体中离子的能级寿命。它表示粒子在激发态存在的平均时间,通常称为激发态的荧光寿命。10优点在研究材料，特别是处于激发态材料的电性质时优点荧光光谱仪时间分辨光谱基本思想：当以一个持续时间∆tp远小于某一分子过程持续时间∆tc的“激发”光脉冲激发该分子体系时，若在经过一定的时间延迟∆t后，用持续时间相同（或相近）但其强度在一个较宽波长范围内均匀、连续分布的“探诊”光脉冲探测这一被激发体系时，由所有记录的光谱信号在不同波长处的分布即可获得被激发态分子在此

5、瞬间的结构、形态的资料。它所探测的对象不是处于平衡态的分子，而是对分子在某些物理、化学、生命活动过程中从一种平衡态转化到另一种平衡态的运动变化时相继出现的各种介稳态中间物的瞬时形态，并对这些瞬时形态转化的围观动态学步骤进行跟踪监测。基本任务：检测物质分子的结构和所处的能量状态。时间分辨光谱14时间分辨光谱15光致发光光谱的应用荧光探针金属-有机配合物（MOF）发光材料分子传感器物质的检测稀土掺杂发光材料发光器件光谱16应用SrOA12O3：Eu的发射光谱主要在可见光区内，且集中于蓝绿光波段，特征荧光发射

6、峰的位置在520nm。17