Поляризация флуоресценции частично ориентированных молекул

Поляризация флуоресценции. Важной характеристикой фотолюминесценции является поляризация флуоресценции. Каждую молекулу можно рассматривать как колебательный контур — элементарный осциллятор, который способен поглощать и испускать излучение не только вполне определенной частоты, но и с определенной плоскостью колебания. Если на вещество падает поляризованный свет, то он преимущественно возбуждает те молекулы, в которых направление колебания осциллирующих диполей совпадает с направлением электрического вектора возбуждающего светового пучка. Поэтому несмотря на то что молекулы в растворе ориентированы хаотично, возбуждению подвергаются лишь те из них, которые обладают соответствующей ориентацией. Если.время жизни возбужденного состояния велико по сравнению со временем, необходимым для дезориентации молекул вследствие вращения, этот процесс дезориентации происходит еще до того, как появится заметная флуоресценция. Если же скорость вращательного движения мала по сравнению со временем жизни возбужденного состояния, то свет флуоресценции испускается до завершения дезориентации. При этом осцилляторы, ответственные за флуоресцентное излучение, ориентированы в той же плоскости, в которой они были ориентированы в момент поглощения, так что флуоресцентное излучение оказывается частично поляризованным. В очень вязких растворителях даже малые молекулы могут сохранять ориентацию за время испускания флуоресценции. Крупные молекулы, такие, как белки, сохраняют свою ориентацию в течение периода времени, который достаточно велик по сравнению со временем испускания флуоресценции, поэтому их флуоресценция частично поляризована. Степень поляризации флуоресценции определяется по формуле [c.56]

Флуоресценцию и фосфоресценцию целлофановых пленок, прокрашенных в водных растворах красителей, впервые исследовали Каутский и Хирш [37]. Оказалось, что молекулы, адсорбированные упорядоченными волокнами целлофана, частично ориентированы. Поэтому такие пленки обнаруживают дихроизм, т. е. пленки по-разному поглощают свет различной поляризации, и их флуоресценция поляризована даже при естественном возбуждении ( спонтанная поляризация, подробно исследованная Феофиловым [12, 13] и другими авторами [38]). [c.342]

Молекулы люминесцирующих веществ оптически анизотропны, поэтому люминесцентное излучение каждой молекулы частично поляризовано. Если анизотропные молекулы ориентированы хаотично, то вещество в целом становится изотропным, а его люминесценция — неполяризованной. При возбуждении вещества линейно-поляризованным светом его поглощение осуществляется молекулами, у которых поглощающий осциллятор параллелен электрическому вектору падающего света. Поэтому поглощение полностью отсутствует у молекул, поглощающий осциллятор которых перпендикулярен электрическому вектору возбуждающего света. В этом случае измеряют поляризационные спектры флуоресценции — зависимость степени поляризации флуоресценции объекта от длины волны возбуждающего света (поляризационные спектры по поглощению) или длины волны регистрации при фиксированной длине волны возбуждения (поляризационные спектры по испусканию). [c.211]

До сих пор речь шла об изотропных растворах флуоресцируюш,их молекул, где поляризация флуоресценции определяется только анизотропией возбуждения. Одпако в природе су.ш,ествуют среды, в которых молекулы расположены не хаотично, а полностью пли частично ориентированы, например волокна искусственного шелка. Молекулы можно ориентировать и различными искусствеиными способами электрическим или магнитным нолем, ориентацией в потоке жидкости (использование эффекта Максвелла) и др. Наиболее простым способом является изготовление анизотропных пленок, прокрашенных флуоресцируюи ,1ш веществом. [c.342]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология