Люминесценция и перенос энергии квантовые выходы

Наиболее шзкорасположенные синглетные уровни энергии соответствуют пересечению спектров погжидемия и люминесценции. Рассмотрение этих уровней энергии для ароматических аминокислот показывает, что перенос энергии возможен от фенилаланина к тирозину и далее к триптофану. Вот почему в большинстве белков флуоресцирует преимущественно триптс>фян. Квантовые выходы флуоресценции и времена жизни в флуоресцентном Si-состоя-нии для ароматических аминокислот в нейтральном (pH 7) водном-растворе составляют соответственно 0,20 и 2,6 не для триптофана, [c.168]

Материал этой части главы разбит по разделам возбуждение, приготовление образцов, измерения и разнообразные методические приемы. Вначале рассмотрены главным образом вопросы выбора источников света, интенсивности света и выделения выбранных спектральных интервалов при помощи фильтров и монохроматоров. Кроме возбуждения действием света, существует множество других методов возбуждения, включая возбуждение рентгеновскими лучами, гамма-лучами, электронами и другими быстрыми частицами. Однако в большинстве исследований по люминесценции для возбуждения используют видимый и ультрафиолетовый свет. Поглощение света значительно более селективно, чем другие методы, а так как последние с большей полнотой рассмотрены в ряде уже опубликованных работ, то мы ограничимся здесь только первым методом. Приготовление образцов включает очистку веществ, приготовление твердых стекол, низкотемпературную методику и выращивание монокристаллов. В следующем разделе описана аппаратура для регистрации флуоресценции и фосфоресценции, для измерения времени жизни и квантового выхода. Прингсгейм [17] в своей монографии Флуоресценция и фосфоресценция дает хорошее представление о методах эксперимента, применявшихся примерно до 1949 г. Исчерпывающий обзор по спектроскопии и спектрофотометрии в видимой и ультрафиолетовой области дан Вестом [33]. Более специфичные вопросы, связанные с определением флуоресценции и фосфоресценции, источниками света, приемниками, флуориметрами, приборами для регистрации спектров флуоресценции и фосфоресценции и для измерения времени жизни и квантового выхода рассмотрены Вотерспуном и Остером [35]. Исчерпывающая библиография, собранная Липсетом [36], содержит ссылки на работы, в которых рассматриваются вопросы методики исследования переноса энергии и сходных явлений. [c.81]

В пределах исследованных концентраций у люминофоров не наблюдается заметных изменений спектров поглощения и люминесценции, а также отступлений от аддитивности при переходе к 2-компонентным растворам. В качестве квантовых счетчиков использовались люмоген красный 640—652 [19] и растворы родаминов С и 6Ж. Монохроматизация возбуждающего излучения (линия ртути 365 нм (ХО для доноров и 436 нм ( Аг) для акцептора) осуществлялась монохроматором и Зи- . Съемка спектров флуоресценции производилась со стороны возбуждения на спектрографе ИСП-51 с регистрирующей приставкой ФЭП-1. Квантовый выход резонансного переноса энергии при выполнявшемся условии отсутствия пог-поглощения М] в области кг рассчитывается по формуле [c.423]

Разумеется, что нарастание энергетического выхода не может продолжаться безгранично. В той области длин волн, где энергия кванта является недостаточной для переноса электрона на более высокий энергетический уровень, выход становится равным нулю. Этим объясняется возникновение нисходящей ветви (рис. 2). Уменьшение квантового выхода имеет место в случае преобразования при флуоресценции длинных волн в короткие. Вторая формулировка закона Вавилова гласит [10] .Фотолюминесценция может сохранять постоянный квантовый выход, если возбуждающая волна преобразуется, в среднем, в более длинную, чем она сама. Наоборот, выход люминесценции резко уменьшается при обратном превращении длинных волн в короткие . Этот закон [c.11]

В люминесценции давно изучаются разнообразные и интересные явления, связанные с особенностями преобразования и передачи молекулами энергии электронного возбуждения. Речь идет, в частности, о таких явлениях как тушение флуоресценции (т. е. падение квантового выхода) под влиянием температуры или воздействия каких-либо веществ, межмолекулярный и внутримолекулярный перенос энергии, поляризованная флуоресценция, изменение характеристик свечения под влиянием свойств среды и т. д. Естественно, что исследование подобных закономерностей позволяет получать широкую и важную информацию о весьма тонких молекулярных процессах, участником которых является возбужденная молекула. Все это привело к тому, что современное учение о люминесценции выделилось в обширный и самостоятельный раздел молекулярной спектроскопии, который в теоретическом и методическом отношении обладает рядом своеобразных особенностей, делающих люминесценцию одним из наиболее перспективных физических методов исследования вещества. [c.77]

Миграция энергии электронного возбуждения. Это явление давно было обнаружено в растворах люминесцирующих красителей. Оно осуществляется по общей схеме О + А О + А, где О и А — соответственно молекулы донора и акцептора энергий. Здесь происходит безызлучательный обмен энергией между электронновозбужденной молекулой донора О и молекулой акцептора А в основном состоянии. Сама по себе миграция энергии не сопровождается химическими изменениями молекул, а представляет собой чисто физический процесс. Перенос возбуждения сопровождается сокращением длительности возбужденного состояния и квантового выхода люминесценции молекул донора, для которого молекулы акцептора выступают в роли тушителей (см. (Х.2.4) (Х.2.9)). Одновременно происходит и деполяризация флуоресценции А при переносе энергии от в системе хаотически распределенных молекул. [c.372]

Спектр поглощения люминофора ХЫП в толуоле и в полиметилметакрилате аддитивен по отношению к составляющим хромофорам А и Б, спектр люминесценции характерен для хромофора Б, поглощающего и излучающего свет в более длинноволновой области (рис. 13), квантовый выход не зависит от длины волны возбуждающего света. Все это свидетельствует о внутримолекулярном переносе энергии возбуждения от структурной группировки дифенилоксазола к группировке дифе-нилстирилпиразолина. [c.101]

Так как вследствие быстрой внутренней конверсии (характеристическое время 10- 3—10- 2 сек.) молекула из высоко-возбужденного состояния переходит безызлучательно в первое возбужденное синглетное состояние, можно было бы ожидать, что среди возбужденных молекул таких молекул окажется больше всего. Однако данные по Сенсибилизированной люминесценции не свидетельствуют в пользу такого заключения. Согласно Сангстеру и Ирвину [6], абсолютная эффективность люминесценции раствора 1,5 г/л антрацена в толуоле при 30° С составляет 0,14% (от поглощенной раствором энергии). Энергия кванта люминесценции антрацена 2,7 эв. Следовательно, на 100 эв поглощенной раствором энергии излучается 0,05 кванта. Квантовый выход люминесценции антрацена в насыщенном воздухом бензоле составляет 0,2 [7], примем такое же значение квантового выхода и в случае толуола. Эффективность переноса энергии для раствора 1,5 г]л антрацена в толуоле при тех же условиях составляет 0,9 [8]. В результате получаем, что в переносе энергии участвуют 0,3 возбужденных молекул толуола на каждые 100 эв поглощенной энергии. Величина такого же порядка должна получиться и для раствора в бензоле. Отсюда следует, что резонансный перенос энергии по нижним возбужденным синглетным уровням не может быть ответствен за радиационно-химические выходы 0>0,5. Видимо, имеет место тушение возбужденных молекул растворителя, обусловленное трековыми или другими эффектами. [c.254]

Наблюдаемые эффекты в тушении люминесценции и кинетике люминесценции донора, сенсибилизации люминесценции или реакций акцептора, обусловленных переносом энергии, усредняются по этим расстояниям. Для диполь-дипольного механизма переноса энергии получается неэкспоненциальное затухание и нелинейная зависимость квантового выхода люминесценции донора от концентрации акцептора энергии в вязких растворах (т. е. без учета поступательной диффузии молекул) [c.49]