Флуоресценция затухание

Рис. 34. Кинетика затухания флуоресценции в твердой фазе для статического тушения (а) и для тушения в результате туннельного переноса электрона (б) в системе нафталин — ССЦ в этаноле

Измерения длительности флуоресценции (затухания флуоресценции), составляющей порядка нескольких микро- или миллисекунд, не вызывает особых затруднений. Большинство же флуоресцирующих веществ имеет длительность флуоресценции порядка 10 — 10- с, измерение затухания флуоресценции в таком интервале времен представляет значительные трудности. [c.271]

Метод импульсного возбуждения. Молекулы возбуждают коротким оптическим или электронным импульсом и наблюдают последующее затухание флуоресценции во времени. Преимуществом метода является то, что молекулы не возбуждаются во время намерения флуоресценции. Для данного метода идеально подходят импульсные лазеры или лазеры с синхронизацией мод [186]. Прн пспользовании импульсных лазеров большой мощности, имеющих обычно низкую частоту повторения, после каждого имиульса детектируется много фотонов флуоресценции. Затухание флуоресценции может непосредственно наблюдаться на экране осциллографа [187], запоминаться в переходном устройстве [188] или выводиться на дисплей с усреднением сигналов. [c.293]

Успешно применяются люминесцентные измерения при изучении быстрых реакций электронно-возбужденных молекул. В результате протекания таких реакций интенсивность флуоресценции (люминесценции) исходного соединения уменьшается, происходит тушение флуоресценции. Эти реакции тушения конкурируют с дезактивацией возбужденных молекул по другим механизмам. Так как время затухания флуоресценции порядка 10- с, то флуоресцентные методы обычно применяют для изучения кинетики быстрых реакций возбужденных молекул, протекающих за время 10 °— 10- с. [c.49]

Эффективность и время затухания флуоресценции. В энергию люминесценции превращается не вся поглощенная энергия возбуждающего света. Эффективность процесса преобразования возбуждающей энергии в энергию люминесценции характеризуется выходом люминесценции. Энергетическим выходом люминесценции называется отношение энергии, испускаемой в виде люминесценции, к поглощенной энергии = /Л, где — энергетический выход Е — энергия люминесценции А — поглощенная энергия возбуждения. [c.58]

Измерив /ф в разные моменты времени t и построив зависимость 1п(/ф)(—1, можно по тангенсу угла наклона прямой получить величину — 1/т. Среднее время затухания флуоресценции т, опреде- [c.70]

Измерение времени затухания люминесценции. Среднее время жизни X возбужденной молекулы играет существенную роль при рассмотрении механизмов реакций возбужденных молекул. Импульсный метод определения т состоит в том, что раствор флуоресцирующего вещества облучают коротким импульсом света 1 — 2— —4 не), а. интенсивность флуоресце-нции измеряют как функцию времени. Интенсивность флуоресценции (/ф)< в момент времени I после начала измерения связана с интенсивностью флуоресценции в начальный момент (/ф)о соотношением [c.70]

Кинетика затухания флуоресценции в простых системах. В простых системах кинетика образования и гибели возбужденных молекул описывается схемой [c.89]

Затухание флуоресценции М представляет собой сумму экспонент, относительный вклад которых зависит от соотношения констант скоростей реакций в системе. При этом экспериментальные данные удобно представить в логарифмических координатах по f t). В зависимости от соотношения параметров л, и р экспериментально удается наблюдать обе экспоненты (два линейных участка с разными наклонами) или лишь одну из них. Затухание [c.92]

Состояние, при котором затухание флуоресценции М и N описывается одинаковыми экспонентами, не обязательно отвечает равновесию между ними. Чаще всего это состояние является стационарным, и отношение концентрации М и N описывается выражением [c.93]

Однако в некоторых системах наблюдается динамическое тушение флуоресценции в замороженных матрицах. При этом затухание флуоресценции описывается законом с дисперсией констант, характерным для туннельного переноса электрона [c.98]

Влияние иа кинетику флуоресценции диффузионных градиентов и релаксации растворителя. Даже в отсутствие каких-либо обратимых реакций возбужденных молекул может наблюдаться ие--экспопеициальность затухания флуоресценции в присутствии ту-Ш Ителя, вызываемая неустановивш-им ися диффузионными градиентами. Обычно кинетические уравнения основаны на предположении о стационарности диффузии в жидкой среде. При поглощении света возбужденные молекулы возникают в растворе в условиях статического распределения молекул тушителя. Учет неустаиовившей-ся диффузии дает выражение для закона затухания флуоресценции [c.97]

При изучении кинетики молекулярной фосфоресценции, обычно характеризующейся временем затухания в диапазоне 10 3—Ю с, используют, как правило, импульсные методы. Для исследования флуоресценции в пикосекундном и наносекундном (Ю- —Ю-э с) диапазонах используют импульсные и фазово-модуляционные методы. Фазовый метод удобен для измерения спектров испускания продуктов реакций, протекающих в возбужденном состоянии. [c.102]

Величина /о может быть выбрана любой, достаточно близкой к максимуму кривой затухания флуоресценции. Из угла наклона прямой получают величину а 1п (у о)- Приняв а=1 А, вычисляют частотный фактор V. [c.117]

Приведем экспериментальные кинетические кривые рассмотренных выше спектральных изменений, сопровождающих перенос электрона в РЦ. На рис. XXVH.33, а приведена запись кинетики затухания спонтанной флуоресценции Р при X = 940 нм в РЦ при возбуждении светом X = 850 нм. Видно, что кривая затухания флуоресценции, отражающая кинетику отрыва электрона от Р, включает две компоненты с временем xi = 2,7 пс и Т2 = 12,1 пс. Короткая компонента спонтанной флуоресценции затухания совпадает с моноэкспоненциальной кривой затухания индуцированного свечения (рис. XXVH.33, б). [c.343]

Измерение фосфоресценции обычно проводят в твердой фазе при температуре жидкого азота, поскольку в жидких растворах фосфоресценция интенсивно тущится ничтожными количествами примесей. Для разделения обычной флуоресценции и фосфоресценции или замедленной флуоресценции необходимо периодически прерывать пучок возбуждающего света и регистрировать испускание только в течение темпового периода, т. е. когда короткоживу-щая флуоресценция оказывается полностью затухшей. В большинстве современных спектрофлуориметров это достигается тем, что при измерении спектров фосфоресценции вокруг образца вращается полый цилиндрический стакан, имеющий вырезы в боковой стенке. При вращении стакана вокруг его оси образец освещается возбуждающим светом, проходящим через вырезы, и долгоживущая люминесценция регистрируется через те же самые вырезы. Для измерения общей люминесценции вращающийся стакан надо удалить. Поскольку при использовании стакана с вырезами поглощается только некоторая доля возбуждающего света, то для определения полной скорости испускания долгоживущей люминесценции наблюдаемую интенсивность надо разделить на коэффициент фосфориметра, равный отношению светового периода к сумме времени светового и темпового периодов. Это справедливо, если время затухания долгоживущей люминесценции достаточно велико по сравнению со временем светового и темпового периодов, поскольку уменьшение интенсивности за воемя темпового периода будет [c.67]

Другим методом измерения времени затухания флуоресценции является фазовый метод. Так как испускаемая флуоресценция запаздывает по сравнению с возбуждающим светом, то при возбуж-денпп флуоресценции пульсирующим светом возникает сдвиг фаз а, который измеряется экспериментально и из которого вычисляют время затухания флуоресценции, связанное с V соотношением tga = т2яv, где V —частота модуляции света. [c.71]

При 1/то< l/To + e-i[P] (т. е. при р<1) будет возрастать с увеличением концентрации вещества Q почти линейно, а 0 также будет возрастать (начиная от нуля). При значениях 0<1 практически очень трудно наблюдать две экспоненты на кинетической кривой затухания флуоресценции М. С повышением концентрации тушителя доля экспоненты с показателем ] увеличивается, и она становится более существенной. Однако при этом увеличивается также и сама величина 0 и, когда l/ ] становится сравнимой с продолжительностью вспышки, наблюдение экспоненты с показателем 1 становится затруднительным. Поэтому обычно имеется область оптимальных концентраций тушителя, когда возможно наблюдение двухэкспоненциального затухания флуоресценции Характер изменения 02 зависит от соотношения параметров р и q. [c.95]

В рассматриваемых системах. затухание флуоресценции М не является монозкспоненциальным, и к нему ненрименимо понятие время жизни . Все сказанное остается справедливо, если К не флуоресцирует. [c.96]

Кинетика флуоресценции при наличии процессов переноса энергии. В системах, где наблюдается моноэкспоненциальное затухание флуоресценции при наличии нерепоглощения флуоресценции, замедляется затухание в соответствии с выражением [c.97]

Кинетика флуоресценции в твердой фазе. В твердой фазе в отсутствие индуктивно-резонансного переноса энергии должен осуществляться статический механизм тушения флуоресценции. Могут существовать два типа молекул свободные молекулы, рядом с которыми при замораживании раствора нет ни одной молекулы тушителя и молекулы, имеющие соседа-тушителя, нефлуоресцирующие, мгновенно гаснущие . Первый тип молекул сохраняет неизменное время лагзни. Поэтому при тушении флуоресценции в твердой фазе часто уменьшается квантовый выход флуоресценции, а время затухания остается неизменным. [c.98]

Динамическое тушение флуоресценции в твердой фазе (в спирте при 77 К) наблюдается, например, для нафталина и пирена в присутствии акцептора электронов — четыре.ххлористого углерода. На рис. 34 представлена кинетика затухания флуоресценции нафталина в присутствии четыреххлористого углерода. Форма кинетической кривой не зависит от температуры в пределах 77—140 К. Из уравнения (IV.58) можно получить параметры а я V, характеризующие туннельный перенос электрона. [c.98]

В присутствии значительных концентраций тушителей наблюдается статическое тушение, приводящее к уменьшению квантового выхода фосфоресценции без изменения времени затухания (аналогично статическому тушению флуоресценции). Некоторые соединения, в особенности содержащие тяжелые атомы, способствующие ин-теркомбинационной конверсии, образуют комплексы с фосфоресцирующим соединением, приводя к изменению времени затухания фосфоресценции и иногда даже к увеличению квантового выхода фосфоресценции вследствие увеличения константы скорости испускания фосфоресценции в таких комплексах. При этом затухание фосфоресценции происходит неэкспоненциально. В простейшем случае кинетика затухания представляет собой сумму двух экспонент, одна из которых соответствует свободным молекулам М, а другая— комплексу (М-р). Соотношение вкладов этих двух экспонент зависит ие только от концентрации комплексообразователя, по также от продолл<ительности возбуждающего импульса, поскольку время достижения стационарного состояния при заданной интенсивности возбуждающего света для частиц с разным време- [c.99]

Кинетика замедленной флуоресценции. Замедленной флуоресценцией называют испускание, наблюдаемое при 51->8о-переходе, но обладающее временем затухания гораздо большим, чем время жизни синглетных возбужденных состояний. Известно три типа замедленной флуоресценции активационная, аннигиляциониая и рекомбинационная. [c.100]

Такого рода замедленная флуоресценция обнаружена в замороженных растворах ароматических аминов, фенолов и ряда красителей. Рекомбинационная замедленная флуоресценция характеризуется сложным, иеэкспонепциальным затуханием и сравггитсльио большой продолжительиост1)Ю (до сотен секунд). [c.100]

Для определения формы импульса света ( ) возбуждающей лампы [точнее аппаратной функции А( )] вместо образца помещают металлическую рассеивающую пластинку и проводят измерение обычным образом. Если время затухания флуоресценции соизмеримо со временем вспышки, для получения точных значений параметров флуоресценции необходимо знать аппаратную функцию вспышки в тех условиях, в которых регистрируется флуоресценция. Получение такой функции осложняется несколькими факторами, способными стать источниками ошибок 1) форма импульса возбуждающего света лампы зависит от длины волны, причем эта завис1 Мость наиболее существенна для ламп, работающих при низких давлениях (менее 0,5 МПа и имеющих линейчатый спектр) длительность и форма вспышки, измеряемые на длине волны, соответствующей отдельной линии гораздо лучше, чем при регистрации в континууме 2) форма регистрируемого сигнала ФЭУ и положение максимума сигнала зависят от длины волны света, падающего на ФЭУ 3) слишком большая интенсивность света, падающего на ФЭУ, искажает сигнал 4) изменение геометрии [c.107]

Фурье или Лапласа. Используют также метод моментов. Общие недостатки этих методов, несмотря на их относительную сложность и большое машинное время, требуемое для расчетов 1) чувствительность к шумам, вызываемым статистическим характером получаемых данных 2) необходимость задавать а priori закон затухания (а он необязательно моноэкспоненциален). Кроме того, существен и выбор функции возбуждения. Чтобы избежать данных недостатков, используют иные методы расчета. Так, например, аппроксимируют кинетику флуоресценции суммой эксиоиент f (t) = = 2 а,- ехр [kii) (А,- --заданные константы) и варьируют коэффици- [c.111]

Определение времен жизни синглетных возбужденных состояний. Измеряют кинетику затухания флуоресценции спиртовых растворов антрацена, пирена, дибромантрацена, дифенилоксазола (или других соединений). Для долгоживущих возбужденных состояний со временем затухания более 5 не (например, пирена1 данные представляют в координатах Ig / — /и определяют константу скорости затухания ко и время жизни го=1/ о- Для короткоживущих возбужденных состояний находят ко и То двумя способами откладывая данные в координатах Ig / — и используя урав-иеппе (IV.74), а также обрабатывая данные в соответствии с урав-иеипем (IV.78). Для этого с помощью вычислительной машины рассчитывают функции W(t) и V[t) из данных по интенсивности возбуждающего света E(t) и интенсивности флуоресценции F t). Затем строят график зависимости 1 t) W t) от V t)/W t) и находят ко. Сравнивают величины ко, полученные обоими способами. [c.115]

Рис. 72. Осциллограмма гибели треплетных молекул рибофлавина (520 нм) (а) и кинетика затухания замедленной флуоресценции рибофлавина (565 нм) (б)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология