Квантовый выход флуоресценции определение

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]

Определение абсолютных квантовых выходов флуоресценции представляет собой трудную задачу. Оно требует измерения поглощенных и испускаемых квантов во всей области частот с поправками на рассеянный свет, повторное поглощение и на эффекты прелом- ления. На практике часто используют растворы веществ с известным квантовым выходом флуоресценции и определяют квантовые выходы флуоресценции исследуемых соединений по отношению к известным со- [c.158]

У — изменение квантового выхода флуоресценции, 2 — времени жизни, 3 — определение константы статического тушения. К=30 М- (уравнение 4.20) [c.185]

Люминесцентный метод характеризуется исключительно ВЫСОКОЙ чувствительностью и специфичностью. Для веществ с высоким коэффициентом экстинкции (е 10 ) и большим квантовым выходом флуоресценции (около 1) можно обнаружить до 10 ° М этих веществ, Поскольку часто спектры флуоресценции растворов органических веществ представляют собой размытые широкие полосы, то для увеличения информации, получаемой из спектров флуоресценции, проводят измерения в парах. В этом случае спектры имеют определенную структуру, т. е. содержат узкие характерные полосы. [c.161]

Если известен абсолютный квантовый выход флуоресценции одного из веществ фь легко можно вычислить квантовый выход флуоресценции другого вещества. Практически записывают оба неисправленных спектра в разных опытах и исправляют их, как описано в разделе III, К, 3. Затем измеряют площади под исправленными спектрами и для каждого вещества вычисляют отношение площади исправленного спектра к высоте неисправленного пика в одних и тех же единицах (например, в делениях шкалы самописца). Затем по возможности точнее определяют интенсивности флуоресценции в максимумах спектров. Умножая отношение интенсивностей пиков на ранее определенное отношение факторов, получают отношение которое подставляют в уравнение (247). [c.247]

Определение относительных квантовых выходов флуоресценции [c.247]

Большие перспективы для определения некоторых РЗЭ представляет явление, открытое в результате систематического из-З чения их комплексов с рядом органических реагентов [96, 97, 99, 136, 137]. В этих соединениях энергия возбуждения, поглощенная органической частью комплекса, в результате внутримолекулярной миграции передается иону металла и излучается в виде линий спектра, характерных для данного РЗЭ. При понижении температуры квантовый выход флуоресценции сильно возрастает и при температуре жидкого воздуха в ряде случаев достигает величины 0,9—1,0 [96]. Но и при комнатной температуре и облучении ртутной линией 365 ммк некоторые редкоземельные элементы в составе комплексов обладают характерной и достаточно яркой флуоресценцией. 2,2 -дипиридил и 1,10-фенантролин могут быть использованы для одновременного открытия диспрозия, европия, самария и тербия. При их [c.191]

Для расчетов и исследований механизмов нужно знать квантовый выход флуоресценции Ои представляет собой отношение числа излученных при флуоресценции фотонов к числу поглощенных и может быть определен либо при помощи актинометрических систем, либо относительно какого-нибудь стандарта с известным квантовым выходом (например, бисульфата хинина или специального стеклянного эталона), либо но площадям полос исправленных спектров. Зная квантовый выход флуоресценции фР и излучательное (естественное) время жизни возбужденного состояния т Фл> которое определяют по интенсивности полос поглощения (см. раздел 3.8), можно вычислить реальное время жизни флуо-ресценции .Л, 2, [c.96]

B отличие от окисленной формы НАД (XLI) вследствие наличия пара-хи-ноидной структуры N-замещенного пиридинового цикла [2031 имеет не только , акс 260 нм, е 14,5-10 , но и характерный дополнительный максимум поглощения при Я 340 нм, е 6,3-10 [199]. Этот второй максимум обычно используют для количественного определения вещества, а также при изучении окислительно-восстановительных превращений НАД. При возбуждении ультрафиолетовым светом с X 260 и 340 нм НАД-Н обладает голубоватой флуоресценцией с максимумом излучения при к 460 нм. Следует отметить, что квантовый выход флуоресценции при возбуждении светом с Я 260 нм для р -НАД-Н гораздо больше, чем для а-НАД-Н [204]. [c.310]

Проблемой при определении относительного квантового выхода флуоресценции.) [c.269]

Определение относительных квантовых выходов флуоресценции двух веществ в растворе при комнатной температуре является довольно простой операцией [158]. Используя современные спектрофлуориметры высокой чувствительности, можно работать с очень разбавленными растворами, когда избыточным поглощением возбуждающего света и самопоглощением флуоресценции можно пренебречь. При этих условиях полная скорость испускания флуоресценции пропорциональна произведению /оес/фу [см. уравнение (21)]. Площадь под исправленным спектром флуоресценции также пропорциональна полной скорости испускания флуоресценции (см. раздел III, К, 3), и, следовательно, если измерять спектры флуоресценции двух растворов при таком же геометрическом расположении (в одном и том же растворителе) и одинаковой интенсивности возбуждающего света, отношение интенсивностей равно [c.247]

Для молекул с квантовым выходом флуоресценции, не равным нулю, может быть использован метод определения e j,, основанный на измерении падения интенсивности флуоресценции. Оптическая плотность фотохромного слоя вне области активации [c.200]

Спектрофлуориметры используются для выбора условий определения и изучения влияния мешающих веществ, а также для выполнения серийных анализов. В последнем случае для повышения точности результаты следует сравнивать с результатами, полученными на том же приборе для стандартных растворов. Часто спектры, полученные на разных приборах, отличны друг от друга прежде всего вследствие изменения длины волны излучения источника, абсолютной чувствительности детектора и эффективности монохроматоров. Наблюдаемые спектры представляют некую комбинацию спектральных свойств вещества и ложных сигналов, даваемых прибором. Такие отклонения особенно существенны при измерении квантового выхода флуоресценции. [c.157]

Если применить определения квантовых выходов флуоресценции и фосфоресценции, то [c.113]

Выход флуоресценции показывает величину происходящих в молекуле энергетических потерь. Для одного и того же вещества он зависит от ряда причин растворителя, температуры, концентрации флуоресцирующего вещества, присутствия посторонних примесей и др. Выход флуоресценции различных веществ, находящихся в одинаковых условиях, колеблется в широких пределах например, квантовый выход флуоресценции флуоресцеина в водном растворе около 0,8, родамина 5Ж — 0,5, родамина С — 0,25, акридинового оранжевого — 0,08, а метиленового голубого — менее 0,01 [19]. Прямое определение выхода флуоресценции представляет собой сложную задачу, но описаны способы относительных измерений, позволяющие находить его путем сопоставления исследуемого вещества с таким, выход флуоресценции которого установлен достаточно хорошо [37]. [c.39]

Хотя определение квантового выхода обычно производится так, как сказано выше, однако имеются разнообразные методы получения конечного результата. В этой части рассматриваются два различных метода, применяемых для определения квантового выхода продуктов один — с использованием термоэлемента и второй — с помощью химического актинометра. Необходимо также рассмотреть проблемы и методы определения nf, числа квантов, испускаемых в виде флуоресценции, а также квантового выхода флуоресценции. [c.634]

Экспериментальные данные показывают, что в интервале 100— 200° С и при длинах волн от 2500 до 3200 А [50, 51] Фсо 1. Значение Фсо при А, 3200 А не может строго равняться единице, так как даже при этих температурах существует слабая флуоресценция ацетона [52]. Граничная длина волны, при которой исчезает (или появляется) флуоресценция ацетона, в незначительной степени зависит от температуры. В области Х 2537 А флуоресценция отсутствует. Квантовый выход флуоресценции практически невозможно определить с высокой точностью, так как его абсолютная величина мала и, кроме того, само излучение очень слабое. При условиях, указанных выше, квантовый выход определенно меньше 0,01. Следовательно, можно утверждать, что в пределах ошибок эксперимента [c.51]

Андерсон и Берд (1928) исследовали возможность использовать флуоресценцию уранового стекла (а также флуоресценции эскулина и флуоресцеина) для определения относительных интенсивностей видимой флуоресценции, возбуждаемой различными линиями ртути в ультрафиолетовой области (253,7— 366 нм), по сравнению с относительными интенсивностями тех же самых линий, измеренных с помощью термоэлектрической батареи. Они нашли, что полученные две серии значений пропорциональны друг другу. Это указывает на то, что флуоресценция может служить мерой интенсивности возбуждающего света. (Наблюдаемая пропорциональность может служить доказательством полного поглощения возбуждающего света и одинакового квантового выхода флуоресценции при всех указанных длинах волн.) [c.192]

Если известен квантовый выход флуоресценции, то Фт определяется из равенства (6). При больших значениях Ффл этот метод может привести к большим ошибкам вследствие неточности определения Ффл и приближенности равенства (6). [c.14]

Методика состоит в определении относительной интенсивности флуоресценции либо в глицерине при различных температурах (рис. 106), либо в другой вязкой низкомолекулярной жидкости при одной температуре во всех случаях вязкость среды определяется обычными методами. Если построить график зависимости величины обратной интенсивности флуоресценции от Т/ц, то наклон полученной прямой дает величину Ь, а отсекаемый отрезок — / ,. Для полимерных систем значение локальной вязкости т] получают измерением квантового выхода флуоресценции (см. [17]). Если же изучаются изменения локальной вязкости, достаточно определить относительную интенсивность (и, следовательно, относительное значение фототока). Для исследования процессов тушения достаточно знать константы тушения Штерна — Фольмера. Поэтому величину (Q) получают из наклона прямой зависимости /о//<г от Q. [c.180]

Для измерения абсолютной величины локальной вязкости поляризационным ме тодом нет необходимости в определении квантового выхода флуоресценции. Следовательно, измеряемые относительные величины перпендикулярных и параллельных компонентов интенсивности флуоресценции дают степень поляризации р [согласно уравнению (У-6)]. Если графически представить зависимость у от Т/г), при использовании низкомолекулярного растворителя получается прямая, отсекающая на оси отрезок, равный искомой величине ро флуоресцирующего вещества. Наклон В прямой определяется из следующего соотношения [c.180]

Наиболее широко распространены флуориметрическпе методы, основанные на измерении флуоресценции. При поглощении ультрафиолетового или видимого излучения молекулы переходят в электронно-возбужденное состояние. Полученная энергия может полностью переходить в энергию теплового движения, а может с определенной вероятностью (квантовым выходом) испускаться в виде рассеянного электромагнитного излучения, как правило, с частотой, меньшей частоты возбуждающего излучения. Это рассеянное излучение называют флуоресценцией. Его интенсивность можно измерить с высокой чувствительностью в любом направлении, даже отличающемся от направления пучка возбуждающего излучения, лучше всего в перпендикулярном ему направлении. При использовании достаточно чувствительных фотоэлектронных умножителей это позволяет регистрировать концентрации флуорофоров, практически недоступные спектрофотометрическому методу. Для веществ с достаточно высоким квантовым выходом флуоресценции удается регистрировать концентрации флуорофора порядка 10" о М и ниже. [c.252]

Квантовый выход — это одна из наиболее полезных и фундаментальных характеристик при изучении механизма фотохимических реакций. Величина квантового выхода и влияние условий эксперимента на него дают ценные сведения о природе реакции. Как уже упоминалось, в фотохимии используется несколько типов квантовых выходов первичный квантовый выход (обычно обозначается ф), квантовый выход продуктов (Ф), квантовые выходы флуоресценции, распада, перегруппировки и т. д. Для того чтобы избежать путаницы, нужно всегда указывать тип квантового выхода, а не говорить просто квантовый выход реакции равен... Для более точного определения вышеуказанных величин рассмотрим в общем виде реакцию молекулы М, которая в результате первичного фотохимического процесса претерпевает распад. [c.476]

При определении квантового выхода данного продукта фотохимической реакции или квантового выхода флуоресценции в основном проводятся одни и те же измерения. Необходимо определить число молекул продукта Пл или число квантов rij , испускаемых реагентом за время t. При вычислении обеих величин необходимо также знать интенсивность падающего света Ц и долю этого света, поглощаемого реагентом I.JII). Из этих данных можно вычислить квантовый выход продукта В (Фв) и квантовый выход флуоресценции (ф/) по уравнениям [c.634]

Точное определение абсолютных квантовых выходов флуоресценции связано с большими трудностями, поскольку приходится сравнивать число поглощенных квантов от пучка монохроматического света с числом квантов полихроматического излучения флуоресценции, распределение которого в пространстве может быть геометрически сложным. Первые измерения были выполнены Вавиловым [105] в 1924 г., который получил удивительно точные результаты, если учесть несовершенство аппаратуры тех времен. Его метод состоял в сравнении света от облучающего пучка, рассеянного от чистой матовой поверхности, с флуоресценцией от поверхности кюветы с веществом, помещенной в такой же пучок он использовал идеализированные законы рассеяния поверхностью и излучения флуоресценции и учел изменения чувствительности приемника для разных длин волн и другие факторы. [c.636]

Если относительная интенсивность флуоресценции измеряется в той же самой кювете и монохроматическом пучке света, с использованием разбавленных растворов стандартного соединения 1 с известным квантовым выходом (ф/)1 и исследуемого соединения 2, квантовый выход флуоресценции (ф/)2 которого должен быть определен, из уравнения (7-20) видно, что (ф/)г можно вычислить по следующей формуле [c.638]

Для вычисления (ф/)г необходимо знать относительное число квантов в секунду, испускаемых в виде флуоресценции стандартным и исследуемым соединениями. Геометрия облучаемого участка кюветы, площадь и положение щели спектрографа и оптика уменьшают число квантов в секунду, поступающих в систему детектора, до небольшой доли а от их общего числа, испускаемого раствором во всех направлениях. При условии, что стандартный и изучаемый растворы достаточно разбавлены, чтобы пренебречь реабсорбцией, доля а будет одинаковой для обоих растворов и отношение чисел квантов, испускаемых за секунду стандартным раствором и исследуемым раствором, которые попадают в приемник, равно отношению (7/)2/(//)1. Однако спектры флуоресценции двух соединений не будут идентичными, и чувствительность всей системы флуориметра, используемого для обнаружения флуоресценции, зависит от длины волны. Таким образом, получаемая на опыте зависимость сигнала фотоэлемента от частоты, называемая кажущимся спектром флуоресценции, не является прямой мерой числа квантов, испускаемых на каждой частоте в полосе флуоресценции. Эта зависимость должна быть исправлена для того, чтобы получить значения, пропорциональные числу квантов в секунду это одна из главных проблем при определении квантовых выходов флуоресценции. [c.638]

Целесообразно описать стадии, необходимые для определения квантового выхода флуоресценции соединения с помощью относительного метода. [c.639]

Квантовый выход или квантовая эффективность процесса — это отношение числа квантов, участвующих в процессе, к числу квантов, предварительно поглощенных системой. Таким образом, определение квантового выхода флуоресценции Фр или просто выхода флуоресценции требует измерения полного числа квантов, излученных при флуоресценции. Выход фосфоресценции Фр определяется аналогичным образом. Можно также определить аналогичные выходы для процессов, которые не связаны с испусканием квантов в виде света. Например, выход образования триплетного состояния Фт есть отношение числа молекул, перешедших в триплетное состояние, к числу предварительно поглощенных квантов. Фт не обязательно равно Фр. Последнее измеряет только число молекул в триплетном состоянии, которые возвращаются в основное состояние излучательным путем, испуская фосфоресценцию. Эти две величины равны друг другу лишь в отсутствие безызлучательных процессов дезактивации, которые конкурируют с фосфоресценцией. Однако если записать все внутренние и внешние пути, по которым возбужденная молекула теряет энергию, то сумма соответствующих выходов будет равна единице, при условии что полное число молекул в системе сохраняется. Конечно, при этом учитываются только молекулы, кванты электронной энергии которых либо проявляются в виде фотонов, либо превращаются в теплоту, и не учитывается ряд колебательных квантов, появляющихся в результате такого превращения. [c.91]

Измерение квантового выхода флуоресценции. Определение абсолютных квантовых выходов флуоресценции представляет собой 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 и определяют квантовые выходы флуоресценции исследуемых соединений по отношению к известным соединениям. Необходимо работать с очень разбавленными растворами, когда избыточным поглощением возбуждающего света и самопо- [c.68]

Один из наиболее широко используемых стандартных растворов— это раствор бисульфата хинина в разбавленной серной кислоте. Его используют как стандарт сравнения для проверки чувствительности спектрофлуориметра (раздел III, Ж, 1). как стандарт для определения чувствительности прибора (раздел V, Б,2), как стандарт для определения кривой спектральной чувствительности в коротковолновой области видимого спектра (раздел III, К, 3) и как стандарт для определения выхода флуоресценции (см. ниже). Исправленный спектр флуо ресценции (см. рис. 2) и абсолютный квантовый выход флуоресценции в 1 н. серной кислоте измерил Мельюиш [162, 175], и оказалось, что квантовый выход равен 0,508 при концентраций 5-10-3 М с константой самотушения 14,5, соответствующей квантовому выходу при бесконечном разбавлении, равному [c.250]

В присутствии значительно больших концентраций второго лю-минесцирующего вещества (см. гл. V). С другой стороны, степень чистоты вешеств, используемых для исследования люминесценции, должна быть очень высокой, по крайней мере по отношению к некоторым классам примесей. Так, при определении спектра испускания быстрой флуоресценции соединения, имеющего малый квантовый выход флуоресценции и малый коэффициент погашения при длине волны возбуждающего света, присутствие 0,1% примеси, имеющей большой квантовый выход флуоресценции и высокий коэффициент погашения, может полностью исказить результаты. Аналогичные рассуждения применимы и к определению испускания фосфоресценции в твердом растворе нри низкой температуре. Поэтому желательно проверять чистоту путем измерения спектра флуоресценции при нескольких длинах волн возбуждения. Если при этом наблюдается изменение формы спектра, то можно предполагать присутствие второго флуоресцирующего вещества. К вновь появляющимся полосам флуоресценции также нужно относиться осторожно и тщательно проверять, не обусловлены ли они примесями. [c.271]

Если предположить, что С = Р , то данные Вейсса и Вейль-Маль-ерба указывают, что выход флуоресценции щ = Р1Рц = Р1С составляет 47о при 1 10-1 моль/л и 21% при 2 10- моль/л (и, конечно, 100% при бесконечном разбавлении). Однако значение Р не было проверено путем экспериментального определения поэтому истинное значение Р может быть больше С, т. е. квантовый выход флуоресценции может быть соответственно более низким, не достигая 100% при бесконечном разведении. [c.183]

In vitro интенсивность флуоресценции обычно пропорциональна интенсивности освещения. Это объясняется тем, что и флуоресценция, и тушащие процессы, которые конкурируют с ней (т. е. диссипация энергии и фотохимические реакции), представляют собой обычно процессы первого порядка, мономолекулярные в отношении концентрации возбужденных молекул пигмента. Иначе говоря, каждая возбужденная молекула имеет определенную вероятность излучать энергию в виде флуоресценции, определенную вероятность дезактивироваться путем диссипации энергии и определенную вероятность участвовать в фотохимической реакции. Все эти вероятности независимы от концентрации возбужденных молекул и, следовательно, от скорости их образования и от интенсивности падающего света. При этих условиях скорость фотохимических реакций также должна быть пропорциональна интенсивности света. Таким образом, и квантовый выход флуоресценции, <р (= onst F//, где F — интенсивность света флуоресценции), и квантовый выход фотохимической реакции, (= = onst. Р/7, где Р — скорость фотохимической реакции), обычно не зависят от интенсивности падающего света, /. [c.480]

Здесь следует вспомнить, что, согласно критерию, который мы установили для того, чтобы различать предварительные и завершающие темновые реакции (см. стр. 443), медленное возвращение фотохимически измененной формы хлорофиллового комплекса в нормальную светочувствительную форму нужно считать предварительной реакцией, так как ее медленность уменьшает скорость первичного фотохимического процесса. Это определение сохраняет свое значение независимо от того, происходит ли такое возвращение путем прямой реакции с окислителем A Og или с восстановителем ( A HgO) или HgR для пурпурных бактерий), путем реакции с промежуточным катализатором (28.41(5) или посредством первичной обратной реакции (28.41а ). Многие из рассмотренных нами механизмов светового насыщения включают в себя переход хлорофиллового комплекса на сильном свету в измененную (таутомерную, oки лeн iyю, восстановленную, оголенную или наркотизированную) форму. Накопление этой формы, которая, по нашему предположению, фотохимически инертна (Tf = 0), считается причиной изменений выхода флуоресценции, наблюдаемых при сильном освещении. В дальнейшем мы будем обозначать эту форму в виде hl . Если квантовый выход флуоресценции для светочувствительной формы хлорофиллового комплекса будет 9j, а для неактивной формы hl —и коэффициенты поглощения (так же как и пространственное распределение) этих форм [c.504]

Медингер и Уилкинсон провели детальное исследование механизма тушения флуоресценции некоторых производных антрацена, включая количественные измерения концентрации триплетов с помощью импульсной спектроскопии. Они нашли, что для исследованных соединений сумма квантовых выходов флуоресценции и образования триплетов близка к единице [296]. Однако Лабхарт, используя иную методику, показал, что для 1,2-бензантрацена в гексане при комнатной температуре фх = 0,55 0,10 [297]. Поскольку в этих условиях (по определениям Эйгенмапа [299]) ф/ = 0,20 и не наблюдается фотохимических реакций, то примерно 25% молекул, возбужденных в первый синглет, очевидно, подвергаются безызлучательной внутренней конверсии в основное состояние iJj-->-So. [c.251]