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荧光光谱
阅读:261时间:2018-06-26 18:25:01

荧光光谱先要知道荧光,荧光是物质吸收电磁辐射后受到激发,受激发原子或分子在去激发过程中再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样以后,再发射过程立刻停止,这种再发射的光称为荧光。

历史

  1852年Stokes在考察奎宁和叶绿素的荧光时,用分光计观察到荧光波长比入射光波长稍长些。经过判明,这种现象不是由光的漫射作用引起的,而是这些物质在吸收光能后重新放射出的不同波长的光。因此,他隐忍荧光是光发射的概念。

介绍

  物体经过较短波长的光照,把能量储存起来,然后缓慢放出较长波长的光,放出的这种光就叫荧光。如果把荧光的能量--波长关系图作出来,那么这个关系图就是荧光光谱。荧光光谱当然要靠光谱检测才能获得。
  荧光光谱。高强度激光能够使吸收物质中相当数量的分子提升到激发量子态。因此极大地提高了荧光光谱的灵敏度。以激光为光源的荧光光谱适用于超低浓度样品的检测,例如用氮分子激光泵浦的可调染料激光器对荧光素钠的单脉冲检测限已达到10-10摩尔/升,比用普通光源得到的最高灵敏度提高了一个数量级。
  荧光光谱有很多,如原子光谱1905年,Wood首先报道了用含有NaCl的火焰来激发盛有钠蒸气的玻璃管,并得到了D线的荧光,被Wood称为共振荧光。在Mitchell及Zemansky和Pringsheim的着作里讨论了某些挥发性元素的原子荧光。火焰中的原子荧光则是Nichols和Howes于1923年最先报道的,他们在Bunsen焰中做了Ca、Sr、Ba、Li及Na的原子荧光测定。从1956年开始,Alkenmade利用原子荧光量子效率和原子荧光辐射强度的测定方法,以及用于测量不同火焰中钠D双线共阵荧光量子效率的装置,预言原子荧光可用于化学分析。1964年,美国的Winefordner和Vickers提出并论证了原子荧光火焰光谱法可作为一种新的分析方法,同年,Winefordner等首次成功地用原子荧光光谱测定了Zn、Cd、Hg。有色散原子荧光仪和无色散原子荧光仪的商品化,极大地推动了原子荧光分析的应用和发展,使其进入一个快速发展时期。
  荧光光谱包括激发谱和发射谱两种。激发谱是荧光物质在不同波长的激发光作用下测得的某一波长处的荧光强度的变化情况,也就是不同波长的激发光的相对效率;发射谱则是某一固定波长的激发光作用下荧光强度在不同波长处的分布情况,也就是荧光中不同波长的光成分的相对强度。

产生

  气态自由原子吸收光源的特征辐射后,原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发光,也是二次发光。当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。

分类

  原子荧光可分为3类:即共振荧光、非共振荧光和敏化荧光,其中以共振原子荧光最强,在分析中应用最广。共振荧光是所发射的荧光和吸收的辐射波长相同。只有当基态是单一态,不存在中间能级,才能产生共振荧光。非共振荧光是激发态原子发射的荧光波长和吸收的辐射波长不相同。非共振荧光又可分为直跃线荧光、阶跃线荧光和反斯托克斯荧光。直跃线荧光是激发态原子由高能级跃迁到高于基态的亚稳能级所产生的荧光。阶跃线荧光是激发态原子先以非辐射方式去活化损失部分能量,回到较低的激发态,再以辐射方式去活化跃迁到基态所发射的荧光。直跃线和阶跃线荧光的波长都是比吸收辐射的波长要长。反斯托克斯荧光的特点是荧光波长比吸收光辐射的波长要短。敏化原子荧光是激发态原子通过碰撞将激发能转移给另一个原子使其激发,后者再以辐射方式去活化而发射的荧光。

特点

  灵敏度高:荧光分析的最大特点是灵敏度高,通常情况下要比分光光度计的灵敏度高出2-3个数量级。
  选择性强:包括激发光谱和发射光谱,在鉴定物质时,通过选择波长可以使分子荧光分析有多种选择。
  试样量少和方法简便。
  能提供比较多的物理参数:如激发光谱、发射光谱、荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等参数。这些参数反映了分子的各种特性,并通过它们可以得到被检测分子的更多信息。

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