Флуоресценция относительный выход

Фосфоресценция, как правило, происходит после заселения уровня Г) посредством безызлучательного синглет-триплетного перехода с уровня 5], который в свою очередь возбуждается в результате поглощения света. Состояние 1 обычно имеет меньшую энергию, чем состояние 5ь поэтому долгоживущее излучение (фосфоресценция) является более длинноволновым, чем короткоживущее излучение (флуоресценция). Относительная интенсивность флуоресценции и фосфоресценции зависит от скорости излучения и интеркомбинационной конверсии с 5 абсолютный квантовый выход зависит также от меж- и внутримолекулярных процессов переноса энергии, фосфоресценция конкурирует не только со столкновительным тущением Ти но и с интеркомбинационным переходом на 5о. Разница между общей скоростью образования триплетов из 51 и скоростью фосфоресценции может быть использована для определения эффективности процесса 7 1 5о в условиях, когда процессами бимолекулярного тушения можно пренебречь. [c.101]

Более просто определяется относительный выход флуоресценции, особенно если есть возможность сравнить флуоресценцию исследуемого вещества с флуоресценцией стандартного соединения, выход флуоресценции (Ф/ ) которого известен (табл. 16.1). [c.268]

Сущность этого эффекта состоит в том, что возбужденная молекула, обладающая некоторым запасом колебательной энергии, при столкновении с другими молекулами или атомами переходит на более низкие уровни, в результате чего она становится более стабильной по отношению к самопроизвольному неоптическому переходу в другое электронное состояние. Это приводит к увеличению средней продолжительности жизни возбужденной молекулы, и, следовательно, к увеличению относительного выхода флуоресценции [252]. [c.206]

Относительный выход флуоресценции Mi определялся непосредственно 1П0 результатам измерений с введением поправки на собственное поглощение Мг в Я] (кг /к" не превышало [c.424]

При поисках новых колориметрических реагентов большое внимание уделяют влиянию заместителей 123-125,128,141-144 на его аналитические свойства. Для люминесцентных реагентов введение заместителей также может привести к такому изменению аналитических свойств соединения, которое превратит его в ценный реактив. Это положение иллюстрируется данными, приведенными Б табл. 9, по исследованию относительного выхода флуоресценции внутрикомплексных соединений галлия и магния с реактивами, имеющими разные заместители. В качестве объектов исследования изучались азосоединения, полученные путем диазосочетания из о-аминофенола и его замещенных с резорцином (для галлия) I и с барбитуровой кислотой (для магния) II [c.73]

Относительный выход флуоресценции внутрикомплексных соединений галлия и магния, имеющих разные заместители [c.74]

Возможностью миграции энергии возбуждения триплетного состояния в органических кристаллах обычно пренебрегают на том основании, что кулоновское взаимодействие между триплетными состояниями по существу отсутствует вследствие запрета перехода Ту Зо- Тем не менее связь еще может иметь место благодаря обменному члену, который зависит от перекрывания углеродных 2/эя-орбиталей соседних молекул. Прежде это взаимодействие считали очень малым [144]. Однако совсем недавно Найман и Робинсон [150] показали, что вследствие уменьшения с расстоянием эффективного заряда ядра до единицы и конфигурационного смешивания обменный интеграл может приобретать большое значение. Действительно, матричный элемент взаимодействия, связанного с триплетным состоянием, может быть величиной того же порядка, что и в случае низшего синглетного состояния, а именно порядка 100 см . Следствиями столь сильного взаимодействия, а также большого времени жизни триплетного состояния могут быть а) большая возможность осуществления ( 10 ) актов передачи триплетного возбуждения за время жизни по отношению к излучению в чистых органических кристаллах по сравнению с меньшей возможностью в случае низшего возбужденного синглетного состояния (только 10 — 10 актов) б) тушение фосфоресценции в чистых кристаллах при быстрой триплет-триплетной аннигиляции в) миграция триплетного возбуждения от ловушки к ловушке г) триплет-триплетная аннигиляция в случае кристаллов с примесями, приводящая к появлению замедленной флуоресценции д) возможное усиление роли члена обменного взаимодействия в дополнение к члену кулоновского взаимодействия для синглетов е) возможное влияние на биологические системы. Те же авторы подкрепляют свои предположения экспериментальными измерениями при 4,2° К относительных выходов флуо- [c.123]

Уравнение Штерна — Фольмера выполняется на опыте практически всегда. Однако выполнимость уравнения Штерна — Фольмера не может служить доказательством того, что тушение флуоресценции идет по диффузионному механизму. Часто тушение флуоресценции происходит параллельно по двум механизмам — статическому и диффузионному. Иногда необходимо отделить один механизм от другого. Для этого исследуют зависимость времени жизни возбужденных молекул от концентрации тушителя. Уменьшение времени жизни возбужденных молекул при увеличении концентрации тушителя свидетельствует о диффузионном механизме тушения, а независимость времени жизни от концентрации тушителя указывает на преобладание статического механизма тушения. Количественно статический и диффузионный механизмы разделяют, сопоставляя зависимость относительного квантового выхода флуоресценции фо/ф и относительного значения времени жизни возбужденных молекул Tq/t от концентрации тушителя [c.61]

Зависимость флуоресценции от температуры. В отсутствие тушителей эффективность флуоресценции фф определяется относительными скоростями излучательного процесса кф, с одной стороны, и безызлучательных процессов интеркомбинационной и внутренней йд конверсии, с другой. Скорость излучательного процесса не зависит от температуры, поэтому изменения фф отражают изменения кк и йд. Последние увеличиваются с ростом температуры, поскольку на верхние колебательные уровни состояния попадает все большая часть молекул и вероятность перехода через область пересечения потенциальных поверхностей возрастает. При пони ке-нии температуры обе константы скорости стремятся к предельным значениям, соответствующим интеркомбинационной или внутренней конверсии с самого нижнего, колебательного уровня Слабо флуоресцирующее вещество может стать при низкой температуре сильно флуоресцирующим. Зависимость выхода флуоресценции от температуры можно представить уравнением [c.62]

Зиачения р/С возбужденных состояний и константу скорости ионизации (метод Веллера) можно вычислить, зная относительные квантовые выходы флуоресценции нейтральной молекулы и соответствующего иона. Рассмотрим для примера кинетическую схему [c.76]

И относительный квантовый выход флуоресценции В [c.77]

Относительные интенсивности линий в сериях характеристического рентгеновского спектра определяются соответствующими правилами отбора, т. е. вероятностями квантовых переходов, а Зависимость выходов, флуоресценции (1) и оже-электро-частоты, как уже было сказано J,pJ, вакансии в /(-оболочке (см. равенство VI.5), дают раз- от атомного номера 2 элемента ности энергии квантовых уровней электронов. [c.139]

Кроме того, интенсивность флуоресценции пропорциональна ее выходу (см. стр. 201) для /(-серии. Величина тем больше, чем больше атомный номер элемента Z. Далее, УСа-линии /(-серии составляют только часть общей интенсивности всех линий, равную Ра, величина которой зависит от величины вероятности перехода. Переходы, связанные с небольшим изменением квантового числа (Ап = 1), происходят чаще, чем переходы с Ап = = 2. ... Вследствие этого относительная интенсивность отдельных линий /(-серии передается соотношением [c.203]

Квантовым выходом. Такой прибор называется счетчиком квантов . Очевидно, необходимо, чтобы его квантовый выход флуоресценции не зависел от длины волны возбуждающего света и испускаемого излучения образца, однако нет необходимости знать абсолютное значение квантового выхода флуоресцирующего материала счетчика. Часто используемым материалом является раствор родамина В. При использовании счетчика квантов устраняются проблемы, связанные со спектральной чувствительностью фотоприемника и спектральными распределениями возбуждающего и испускаемого света, так как на фотоприемник всегда попадает один и тот же спектр флуоресценции материала счетчика независимо от длины волны возбуждения. Следует отметить, что кривая относительной спектральной чувствительности фотоприемника может быть определена сопоставлением сигналов для ряда длин волн рассеянного монохроматического возбуждающего пучка и для излучения флуоресценции счетчика квантов при возбуждении его этим же светом с теми же длинами волн. [c.193]

Определение абсолютных квантовых выходов флуоресценции представляет собой довольно трудную задачу. Оно требует измерения поглощенных и испускаемых квантов во всей области частот с поправками на рассеянный свет, повторное поглощение и на эффекты преломления. На практике часто используют растворы веществ с известным квантовым выходом флуоресценции. Измеряют интенсивность флуоресценции известного и исследуемого раствора в совершенно идентичных условиях как функцию частоты. Строят кривые зависимости относительного числа излученных квантов от частоты. Площади под этими кривыми пропорциональны квантовому выходу флуоресценции. Зная соответствующее значение квантового выхода для стандарта, определяют величину квантового выхода флуоресценции исследуемого соединения. [c.62]

Найдя зависимость отношения относительных квантовых выходов флуоресценции недиссоциированной и диссоциированной форм от концентрации водородных ионов, [c.74]

Иногда необходимо отделить динамический механизм тушения от статического. Для этого исследуют зависимость времени жизни возбужденных молекул от концентрации тушителя. Уменьшение времени жизни возбужденных молекул прн увеличении концентрации тушителя свидетельствует о динамическом механизме тушения, а независимость времени жизни от концентрации тушителя указывает на преобладание статического механизма тушения. Количественно статический и динамический механизмы разделяют, сопоставляя зависимость относительного квантового выхода флуоресценции фо/ф и относительного значения времени жизни возбужденных молекул то/т от концентрации тушителя [c.145]

Выход флуоресценции (Ф ) молекул, способных к внутреннему вращению, в значительной степени зависит от вязкости и температуры среды. Это явление можно охарактеризовать как внутреннее тушение флуоресценции, обусловленное вращением части молекулы относительно ее остатка (отклоняющейся от плоской конформации в течение возбуждения). Для таких молекул изменение выхода флуоресценции можно выразить через время релаксации внутреннего вращения р [c.277]

При измерении квантовых выходов флуоресценции относительно стандартного вещества необходимо избегать ошибок за счет эффектов внутреннего фильтра, немонохроматичности возбуждающего света, флуоресценции кювет, тушения кислородом и фоторазложения. Ошибку, обусловленную первым фактором, легко устранить, используя достаточно разбавленные растворы. Если возбуждающий свет не монохроматичен, то, поскольку сравниваемые вещества не всегда имеют одинаковую разницу в поглощении двух [c.69]

При измерении квантовых выходов флуоресценции относительно стандартного вещества возможны ошибки за счет эффектов внутреннего фильтра (реабсорбция), немонохроматичности возбуждающего света, флуоресценции кювет, тушения кислородом и фоторазложения. Ошибку, обусловленную первым фактором, легко устранить, используя достаточно разбавленные растворы. Для предотвращения немонохроматичности следует проверять чистоту возбуждающего света. Во избежание ошибки при измерении оптической плотности следует по возможности измерять оптическую плотность раствора пучком света того же спектрального состава, что и при возбуждении флуоресценции. Необходимо проводить дополнительные измерения для учета флуоресценции растворителя, стенок кюветы. Для этого при исследовании растворов необходимо измерить в тех же условиях спектр флуоресценции растворителя. Спектр, полученный при измерении флуоресценции растворителя, вычитается из спектра, полученного при измерении раствора, до его исправления. [c.160]

При измерении относительных выходов флуоресценции необходимо избегать ошибок за счет эффектов внутреннего фильтра, немонохроматичности возбуждающего света, флуоресценции кювет, тущения кислородом и фоторазложения. Ошибки, обусловленные первыми двумя факторами, в принципе легко устранимы, но на практике на них часто не обращают внимания. Уравнение (21) применимо лишь в том случае, если доля возбуждающего света, поглощаемая раствором, пренебрежимо мала. Оптическая плотность 0,01 (см. раздел 111,3,2) будет давать ошибку 2,3% в интенсивности наблюдаемой флуоресценции. Поэтому по возможности оптическая плотность не должна превышать этой величины. Если выход флуоресценции и чувствительность прибора малы и приходится использовать большие оптические плотности, необходимо вводить поправку на поглощение возбуждающего света (раздел П1,3,2) или, что лучше, подбирать одинаковые оптические плотности двух растворов. Оптическая плотность не должна превышать 0,4 на 1 см, если используется кювета толщиной 1 см, а свет отбирается из ее центра (т. е. эффективная оптическая плотность равна 0,2). Однако при современных чувствительных приборах такие оптические плотности приходится использовать редко. [c.248]

Принс [22] полагает, что квантовый выход флуоресценции хлорофилла а в этаноле при возбзгждении синим светом меньше, чем при возбуждении красным светом это, повидимому, указывает на то, что конверсия молекул хлорофилла из состояния В в состояние У происходит не во всех случах, может быть, по причине фотохимической реакции части молекул с растворителем (см. стр. 165). Однако этот вывод нуждается в подтверждении. Дэттон, Мэннинг и Дэггар [62], изучая ацетоновые растворы хлорофиллов а ти Ь, нашли одинаковые выходы флуоресценции при возбуждении фиолетовым (436 мц) или желтым (578 мц) светом. Несколько позднее Ливингстон с сотрудниками [85] произвели измерения относительного выхода флуоресценции хлорофилла, возбуждаемого линиями ртути 435,8 и 577—579 и узкими полосами с максимумами у 645 и 681 мц (выделенными при помощи интерференционных фильтров). Полученные ими результаты сведены в табл. 26. [c.160]

В табл. 24 приведены опытные значения характеристик относительного выхода флуоресценции некоторых родаминатов. [c.93]

Дальнейшее развитие высказанных здесь положений можно найти в работах М. Д. Галанина . Он исследовал зависимость квантового выхода флуоресценции и длительности возбужденного состояния от вязкости глицериновых и глицерино-сахарных растворов кристаллического фиолетового, малахитового зеленого, фенолфталеина, фуксина. Выход флуоресценции в твердом замороженном глицерине при температуре —40 °С был принят за единицу. Вязкость глицерина изменялась путем изменения температуры. Изменение выхода флуоресценции в зависимости от вязкости растворителя оказалось одинаковым для разных красителей, что свидетельствует об одной и той же природе гашения. Этим же автором найдена линейная зависимость между длительностью возбужденного состояния и относительным выходом флуоресценции, т. е. показано, что данное гашение флуоресценции относится к гашению второго рода и, следовательно, связано с процессами, протекающими в молекуле после ее возбуждения. [c.53]

Перенос энергии в зернах хлорофилла рассмотрен Ламри, Мейном и Спайксом [1301 эти исследователи определили относительный выход флуоресценции хлоропластов в зависимости от интенсивности света, температуры и концентрации окислителя в реакции Хилла. Резонансная миграция возбуждения, вероятно, играет важную роль при собирании энергии многих квантов света в общей основной ловушке, в которой она преобразуется в ту или иную форму химической или электрической свободной энергии. Последние работы по вопросам миграции и сбора энергии обобщены Рабиновичем [172], который предполагает, что единственным существенным типом миграции энергии в хлоропласте является миграция локализованного экситона. Фотосинтезирующая ячейка, вероятно, состоит примерно йз 250 молекул хлорофилла, присоединенных к макромолекуле белка. Однако время жизни возбужденного синглетного состояния хлорофилла ( 10 сек) может быть слишком малым, чтобы допустить миграцию через ячейку из 250 молекул. Эта трудность может быть устранена, если миграция осуществляется триплетными экситонами [150]. [c.132]

Результаты количественного анализа. Выходы для стандартных образцов фосфоаминокислот (по измерению флуоресценции) составили Ser(P) 88%, Туг(Р) 71% относительно выхода Thr(P), принятого за 100%, и соответственно Thr(P) 89%, Ser(P) 717о и Туг(Р) 71% относительно выходов их 1гефосфорилированных аналогов. [c.263]

Поглощение излучения на синглет-триплетном переходе мало, поскольку он запрещен в такой же степени, как запрещена фосфоресценция на триплет-синглетном переходе. Следовательно, возбуждение верхнего фосфоресцирующего уровня непосредственно из основного является неэффективным, гораздо чаще фосфоресценция возникает в результате радиационного распада триплетных уровней, заселяемых безызлучательными переходами с синглетных уровней, возбуждаемых поглощением из основного состояния. Диаграмма последовательности событий показана на рис. 4.1. В результате поглощения заселяется уровень Si" после быстрой релаксации (по крайней мере в конденсированных средах) по колебательным уровням молекула оказывается на уровне Si°, где она может потерять энергию либо за счет излучения (фосфоресценции), либо в результате безызлучательного перехода на уровень T l — интеркомбинационной конверсии (IS ), либо в результате безызлучательного перехода на уровень — внутренней конверсии (1 ). Возможно, это может показаться странным, что ISG на уровень Ti , являющийся запрещенным по спину согласно правилам отбора для безызлучательных переходов, может эффективно конкурировать с разрешенной по спину флуоресценцией или внутренней конверсией на So " однако фосфоресценция наблюдается во многих случаях, когда можно предположить, что 1 5i 5o относительно неэффективна. Для полного понимания процессов фотохимии молекул необходимо знать эффективность (квантовый выход) всех процессов, происходящих в ней. Даже если возбужденные частицы не вступают в химические реакции, не подвержены процессам разложения или тушения, то необходимо уметь определять квантовый выход флуоресценции ((pf), фосфоресценции (фр), интеркомбинационной конверсии " So (fis ) и внутренней конверсии 51 5о(ф1с). Учитывая, что суммарная эффективность всех процессов равна единице, получим [c.84]

Эксперименты на пикосекундной временной шкале и более короткой требуют других подходов. Световая вспышка, вызывающая возбуждение или фотолиз молекул исследуемого вещества, генерируется лазером с пассивной синхронизацией мод, оснащенным системой выделения одиночного импульса из цуга. Хотя пикосекундная импульсная спектроскопия опирается на методику двух вспышек — возбуждающей и зондирую -щей,— импульс зондирующего света обычно получается за счет преобразования части света возбуждающей вспышки, а необходимая короткая временная задержка легко достигается благодаря конечной скорости света. Зондирующий световой пучок направляется по варьируемому более длинному оптическому пути. Для абсорбционных экспериментов спектр этого излучения может быть уширен (например, ССЬ преобразует малую часть излучения лазера на неодимовом стекле с длиной волны 1060 нм в излучение в широком спектральном диапазоне). Для других диагностических методик, например КАСКР, это излучение может быть преобразовано в излучение другой частоты. Существует также ряд специализированных методик для изучения испускания света в пикосекундном диапазоне. Одна из них связана с электронным вариантом стрик-камеры. Для регистрации временной зависимости интенсивности сфокусированного пучка или светового пятна в механическом варианте стрик-камеры используется быстро движущаяся фотопленка. В электронном варианте изображение вначале попадает на фотокатод специального фотоумножителя типа передающей телевизионной трубки. Под действием линейно изменяющегося напряжения, прилагаемого к пластинам внутри трубки, образующиеся фотоэлектроны отклоняются тем сильнее, чем позже они вылетели из фотокатода. Для регистрации мест попадания отклоненных электронов может использоваться фосфоресцирующий экран с относительно длинным послесвечением, изображение на котором фотографируется или преобразуется с помощью электроники для последующего анализа. Этот метод носит название электронно-оптической хроноскопии. В альтернативном методе для изучения флуоресценции с пикосекундным временным разрешением Используется затвор, основанный на эффекте Керра (вращение плоскости поляризации света в электрическом поле), индуцируемом открывающим лазерным импульсом. В еще одном методе (флуоресцентная корреляционная спектроскопия) часть света возбуждающего импульса проходит через оптическую линию задержки и смешивается с испускаемой флуоресценцией в нелинейном кристалле (см. конец разд. 7.2.3), давая на выходе [c.203]

Рис. 4.9. Зависимость кинетических параметров oiTo (/), O2T0 (2) относительного вклада большей из экспонент 0 (3), квантового выхода флуоресценции фо/ф (4) от концентрации тушителя для систем а) перилен-диэтиланилин в гептане, 293 К, б) пирен-триэтиламин в гептане, 250 К, в) пирен-диэтиланилин в гептане,

Измеряют относительные квантовые выходы и кинетику затухания флуоресценции. Полученные результаты обрабатывают в соответствии с уравнениями (4.11) —(4.20). Находят то, кц и константу комплексообразования в соответствии с уравнением (4.20),. Используя значение кс, полученное из кинетики флуоресценции, значения Я = 7 А и коэффициенты диффузии /3 = 2-10 см /с (пирен и четыреххлористый углерод) или ) = 1,5-10 см /с (акридиний с диметилнафталином)) по уравнению (4.26) рассчитывают значения (фоАр)нест для тех же концентраций тушителя, что были использованы экспериментально. Найдя истинные значения (фо/ф)А с учетом нестационарных поправок, по уравнению (4.20) находят константу комплексообразования. Сравнивают относительные вклады каждого из трех процессов (динамического тушения, нестационарных эффектов и комплексообразования) в изменение кван тового выхода флуоресценции. [c.223]

Ценной характеристикой вещества, применяемой лри идентификации, является отношение сигналов, полученных для данного вещества на двух разных детекторах. Анализируемое вещество после выхода из колонки проходит сначала через первый детектор, затем через второй, а сигналы, поступающие с детекторов, регистрируются одновременно при помощи многоперьевого самописца или на двух самописцах. Обычно применяют последовательное соединение ультрафиолетового детектора (более чувствительного, но селективного) с рефрактометром, или ультрафиолетового с детектором по флуоресценции, или двух ультрафиолетовых детекторов, работающих на разных длинах волн. Относительный отклик, т. е. отношение сигнала рефрактометра к сигналу фотометра, является характеристикой вещества при условии, что оба детектора работают в своем линейном диапазоне это проверяется введением различных количеств одного и того же вещества. Качественную информацию можно получить, работая на фотометрических детекторах, снабженных устройством для остановки потока (Stop flow) и позволяющих регистрировать спектр выходящего из колонки пика, пока он находится в проточной кювете, сравнивая его со спектром известного соединения. [c.171]