分子熒光分析法基本原理

2023.4.04

分子熒光分析法是一種基于物質(zhì)吸收光能后發(fā)射特定波長的熒光光譜來對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法。以下是對其基本原理的介紹：

1. **激發(fā)過程**：當(dāng)物質(zhì)受到一定波長的光照射時，基態(tài)分子中的電子會吸收光子能量并躍遷到激發(fā)態(tài)。在激發(fā)態(tài)中，電子處于高能級狀態(tài)，但這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的。根據(jù)自旋方向的不同，這些激發(fā)態(tài)可以分為單重態(tài)（S）和三重態(tài)（T）。單重態(tài)是指所有電子自旋配對的狀態(tài)，而三重態(tài)則包含至少一個未配對的電子[^2^]。

2. **去活化過程**：從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程稱為去活化。這一過程可以通過輻射或非輻射方式進(jìn)行。輻射去活化涉及光子的發(fā)射，即熒光或磷光的產(chǎn)生；而非輻射去活化則包括振動弛豫、內(nèi)轉(zhuǎn)換、外轉(zhuǎn)換等過程，這些過程中能量以熱的形式釋放[^1^][^5^]。

3. **熒光產(chǎn)生**：當(dāng)受激分子通過輻射去活化返回基態(tài)時，會發(fā)射出比激發(fā)光波長更長的光，這種光被稱為熒光。熒光的強度與物質(zhì)的濃度在一定條件下成正比，因此可以用于定量分析。同時，不同物質(zhì)的熒光光譜具有特定的譜線位置和強度，這為定性分析提供了依據(jù)[^1^][^5^]。

4. **熒光光譜**：熒光光譜是描述物質(zhì)在不同波長下熒光強度分布的圖譜。通過測量熒光光譜，可以獲得關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的信息。例如，激發(fā)光譜反映了不同波長激發(fā)光引起熒光的相對效率，而發(fā)射光譜則記錄了物質(zhì)所發(fā)射的熒光的波長和強度[^3^]。

總的來說，分子熒光分析法通過測量物質(zhì)吸收光能后發(fā)射的特定波長的熒光光譜來實現(xiàn)對物質(zhì)的定性和定量分析。這種方法具有靈敏度高、選擇性強等優(yōu)點，在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

分子熒光激發(fā)態(tài)

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