Флуоресценция самопоглощение

Аналогичные эффекты можно наблюдать в концентрированных растворах, содержащих только одно растворенное вещество, если его спектры поглощения и флуоресценции перекрываются, так как доля самопоглощения будет зависеть от 2,2 2,0 1,8 1 В [c.217]

НИИ ртутной лампы, выделенной двойным кварцевым монохроматором. Спектры анализировали с помощью второго двойного монохроматора, поэтому наложением возбуждающего света, рассеянного анализирующим монохроматором, можно было пренебречь. Однако один источник помех показан кривой 6, он является сигналом от кюветы с чистым этанолом. Это испускание дает линза из плавленого кварца, используемая для фокусировки флуоресценции на входную щель анализирующего монохроматора. От этой флуоресценции избавлялись заменой линзы из плавленого кварца на линзу из синтетической двуокиси кремния или устраняли облучение линзы с помощью кюветы из синтетической двуокиси кремния с бензолом, помещенной между образцом и фокусирующей линзой анализирующего монохроматора. Остальные кривые иллюстрируют три эффекта самопоглощение флуоресценции, влияние сильного поглощения возбуждающего света и концентрационное тушение. В разбавленных растворах антрацена (кривые 1 и 2) самопоглощение флуоресценции ничтожно, и были получены практически неискаженные спектры. При увеличении концентрации первая (коротковолновая) полоса флуоресценции сильно поглощалась из-за перекрывания с полосой поглощения и практически полностью отсутствовала в более концентрированном растворе (кривая 5). Напротив, поглощение при 400 нм было пренебрежимо мало во всех растворах, и интенсивность основной колебательной полосы при этой длине волны, таким образом, являлась мерой скорости испускания флуоресценции растворов. Поглощение было полным при концентрации 3,4 10 Л4, и интенсивности флуоресценции при 400 нм в этом растворе и в растворе концентрации 3,4-10" М были одинаковыми (кривые 3 ц 4). Интенсивность флуоресценции уменьшалась в растворе концентрации 3,4-10 М из-за концентрационного тушения (см. раздел. II, Б, 2). [c.220]

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]

Кратко основы атомно-флуоресцентного анализа сводятся к следующему. Энергия флуоресценции (Рф ) пропорциональна поглощенному резонансному излучению (Рабс)> что выражается соотношением = xP g , где х — квантовый выход флуоресценции. При работе в области малых концентраций, т. е. когда самопоглощение спектральной линии, флуоресценция которой измеряется, пренебрежимо мало, указанное соотношение может быть представлено в виде, [c.239]

Реабсорбция. Кроме ослабления возбуждающего потока, возможно и вторичное поглощение раствором излучения флуоресценции его называют реабсорбцией, или самопоглощением. Оно проявляется тем сильнее, чем больше взаимное перекрывание спектров поглощения и излучения. Ослабление полосы флуоресценции (в области наложения спектров) происходит преимущественно с коротковолновой стороны из-за этого не только уменьшается общая яркость свечения раствора, но меняется и цвет, потому что видимый максимум в его спектре в большей или меньшей степени смещается в красную сторону. Для получения истинного спектра излучения, кроме отмеченного выше учета чувствительности приемника света, следует вводить поправку и на реабсорбцию [2]. Как и при экранировании, общая доля молекул, высвечивающих энергию возбуждения (выход флуоресценции), при реабсорбции может и не изменяться. [c.46]

Сильное поглощение флуоресцентного излучения излучающим газом называется самопоглощением. В зтом случае какая-то доля квантов, прежде чем выйти из объема, будет поглощаться и затем вторично излучаться атомами, находящимися в данном объеме. Таким образом, излучение будет передаваться от атома к атому в произвольных направлениях, причем для таких сильных линий поглощения, как 1849 А, этот процесс произойдет многократно, перед тем как излучение выйдет из объема. Этот вопрос детально рассмотрен в работах [2, 5, 6]. Каждый атом, взаимодействующий с фотоном, в отсутствие постороннего газа имеет среднее время жизни около 10 с независимо от его предыстории, но кажущееся среднее время жизни будет зависеть от числа процессов, происшедших с. его участием с момента поглощения до выхода излучения из объема. Вполне естественно, что это число зависит от геометрии сосуда и падающего светового пучка. Наблюдаемая скорость спада флуоресценции не будет описываться простой экспоненциальной зависимостью, а кинетический механизм тушения в этом случае довольно сложен. [c.13]

Эти теоретические предсказания качественно подтвердились экспериментально при использовании перестраиваемых лазеров на красителях [25, 26]. Рис. 4.10 и 4.11 показывают влияние уменьшения плотности падающего излучения лазера на ход кривых атомной флуоресценции таллия, индия и стронция, распыляемых в пламя воздух — ацетилен. Из вставки на рис. 4.10 видно, что лазерный луч был сфокусирован в пограничном слое пламени для того, чтобы минимизировать эффекты самообращения, которые, если они имеют место, затрудняют наблюдение. Тот же эффект показан на рис. 4.12, который демонстрирует наступление насыщения для атомов магния в пламени воздух — ацетилен. Как можно видеть, из-за самопоглощения флуоресценция 10 мкг/мл магния выше, чем флуоресценция 100 мкг/мл, если уровень плотности падающего излучения ниже [c.220]

Больший интервал линейности градуировочных графиков. Как показано в разд. 4.5, если плотность падающего излучения Источника такова, что атомная система насыщается при любом значении плотности населенности, то коэффициент поглощения приближается к нулю и не происходит самопоглощения, что тем самым делает градуировочный график, полученный при идеальных условиях освещения, линейным в интервале всего концентрационного диапазона. Это справедливо для источника как непрерывного, так и линейчатого спектра для возбуждения флуоресценции. Однако неизбежные трудности на практике не позволяют наблюдать линейность в столь широком интервале концентраций. Например, когда луч лазера фокусируется на центр атомизатора, для объяснения формы графика, несомненно, следует [c.234]

С момента написания этой главы в литературе появилось несколько интересных работ, которые приводятся ниже. В теоретических статьях по индуцированной лазером флуоресценции рассмотрены следующие вопросы спектральное распределение испускаемого света при воздействии возбуждающего поля [51—56], вывод выражения для флуоресценции в условиях самопоглощения [57], применимость кинетического подхода для описания оптического взаимодействия [58], насыщение флуоресценции натрия [59—61], возможности метода в области диагностики плазмы [61—63], ее аналитическая чувствительность [64—65], зависимость сигнала флуоресценции от времени и длины волны [66], Было проведено сравнение флуоресценции при возбуждении импульсными и непрерывными источниками с точки зрения аналитических результатов [67], а также обсуждались свойства флуоресценции железа и свинца [68—69]. [c.241]

Важен выбор углов ф и Экспериментально установлено, что при определении легких элементов в полимерных материалах при эффективной длине волны первичного излучения Яэфф 0,4 нм максимум интенсивности их флуоресценции обеспечивается в области углов ф 10°, что, очевидно, связано с малым самопоглощением флуоресценции в образце при углах отбора ф близких к 90°. При этом интенсивность рассеянного на пробе излучения, пропорциональная з1п ф, имеет близкое к минимальному значение. Так, при анализе кремнийорганиче-ских эфиров кислот фосфора и продуктов их превращений максимум произведения скорости счета аналитической линии на контрастность наблюдают прн угле ф = 3° [7, 40]. [c.71]

Было обнаружено, что добавление посторонних примесей, таких, как амины, кислород и некоторые соли, к раствору флуоресцирующего вещества, например хинина или флуоресцеина, понижает интенсивность флуоресценции. Как говорят, добавленные вещества тушат флуоресценцию. Сами тушители при этом не изменяются химически, они только катализируют превращение энергии возбуждения в тепло. Далее, тушение не происходит путем непосредственного поглощения излучения, выделяющегося при флуоресценции, тушителями, поскольку они, как правило, прозрачны к соответствующим длинам волн. Как оказалось, сами флуоресцирующие вещества принадлежат к наиболее сильным тушащим агентам. Так, например, интенсивность флуоресценции водного раствора флуоресцеина пропорциональна концентрации, если концентрация меньше 0,002 М. При более высоких концентрациях интенсивность растет медленнее, чем концентрация. Так, интенсивность флуоресценции 0,01 М раствора флуоресцеина лишь втрое больше интенсивности 0,001 Л1 раствора, даже если принять во внимание самопоглощение излучения флуоресценции флуоресцеином. Таким образом, мы приходим к выводу, что сам флуоресцеин тушит свою собственную флуоресценцию. [c.529]

Если возбуждающий свет поглощается слабо и спектры поглощения и флуоресценции перекрываются, то в длинноволновой области спектра поглощения может происходить самопоглощение света коротковолновой области спектра флуоресценции. Вклад этого эффекта можно определить, проводя измерения при постепенно увеличиваемых разбавлениях и повышаемых чувствительностях детектора. Если относительная интенсивность высокочастотной области спектра флуоресценции возрастает с разбавлением раствора по сравнению с низкочастотной областью, то, следовательно, самопоглощение существенно. [c.640]

Рис. 12. Спектры флуоресценции, возбуждаемой в тонких кристаллах антрацена с тетраценом при различных молярных соотношениях. а — 2-10- б — 10-5 в — 3 10-6 г — 10- . Прерывистыми линиями обозначены максимумы, лежащие за пределами измерений, не исправленные на самопоглощение [84].

Иногда флуоресценция первичного растворенного вещества лежит в спектральной области, в которой чувствительность фотоумножителя не оптимальна. Бывает также, что из-за слишком большого объема сцинтиллятора становится заметным самопоглощение, уменьшающее сцинтилля-ционную эффективность. В обоих случаях обычно добавляется вторичное [c.166]

Второй тип эффекта внутреннего фильтра связан с поглощением света флуоресценции-, это может быть поглощение избыточной концентрацией растворенного флуоресцирующего вещества (самопоглош,ение) или поглощение другим растворенным веществом. При освещении под прямым углом, величину эффекта внутреннего фильтра можно рассчитать, если известна длина пути света флуоресценции через жидкость и можно пренебречь вторичным испусканием флуоресценции за счет поглощения первичной флуоресценции. Самопоглощение обычно влияет на коротковолновую часть полосы испускания флуоресценции, так как в этой области происходит перекрывание полосы флуоресценции с первой полосой поглощения (см. раздел I, Б, 1 и рис. 2). Присутствие второго растворенного вещества, сильно поглощающего в области, где флуоресцирует первое вещество, естественно, будет давать искажение спектра испускания последнего. На рис. 81 показано искажение спектра испускания бисульфата хинина, вызываемое избыточным поглощением флуоресценции [c.214]

Искажение спектра флуоресценции в результате самопоглощения или поглощения флуоресценции вторым веществом при расположении в линию больше, чем, при фронтальном освещении или освещении под прямым углом, так как в сильнопоглощающем растворе весь свет флуоресценции должен пройти весь слой жидкости до того, как попасть в регистрирующий прибор. Тем не менее расположение в линию имеет преимущество перед фронтальным расположением, так как его легче осуществить и наблюдаемая интенсивность не так сильно зависит от точного положения кюветы, содержащей образец. По этой причине такой метод используется для исследования влияния больших концентраций на флуоресценцию растворенного вещества. При выполнении таких измерений не следует игнорировать тот факт, что часть спектра подвержена самопо-глощению. Например, на рис. [c.219]

Если спектры поглощения и флуоресценции заметно перекрываются, то следует избегать ошибок за счет самопоглощения флуоресценции (см. раздел И1, 3, 2). Наиболее простой способ — использование достаточно разбавленных растворов, чтобы самопоглощением можно было пренебречь. Если, однако, надо проводить измерения с более концентрированными растворами, то следует определить истинную форму спектра флуоресценции, измеряя флуоресценцию более разбавленного раствора. Таким образом можно установить соотношение между площадью исправленного спектра и интенсивностью при длине волны X вне рблзсти самопоглощения. С помощью этого соотношения можно [c.248]

Л— флуоресценция плюс фосфоресценция (прерыватели в фазе) —фосфоресценция прерыватели в противофазе). Интенсивность первой полосы флуоресценции мала из-за самопоглощения. Возбуждение при 3,19 мкм (313 нм) кварцевый анализирующий монохрома-тор с фотоумножителем типа 9558Q полуширина полосы при 2,5 мкм составляет [c.260]

ИЗ главных максимумов в спектрах, которые, разумеется, идентичны по форме. Регистрируемый спектр испускания не надо исправлять, но следует сделать поправки на коэффициент фосфориметра и различные чувствительности прибора, при которых измеряются два спектра. Этот метод расчета иллюстрируется рис. 107, который взят из статьи Паркера и Хатчарда [46] и был первым полученным спектром замедленной флуоресценции типа Р антрацена в жидком растворе. Спектры быстрой и замедленной флуоресценции не исправлены и искажены самопоглощением. Тем не менее их интенсивности можно сравнивать, так как они были измерены в том же растворе при идентичных условиях. Максимальные интенсивности при 2,5 мкм составляли 90,5 деления при чувствительности, равной 1, для быстрой флуоресценции и 66 делений при чувствительности 260 для замедленной флуоресценции. Время жизни замедленной флуоресценции равнялось 3,8 мс при коэффициенте фосфориметра 0,33. Поэтому [c.266]

Краузе и сотр. [123—125] опубликовали результаты измерений спин-орбитальной релаксации атомов щелочных металлов на первом возбужденном уровне Р. Селективное возбуждение состояний 2р (например, в случае цезия Л = 554 см ) достигалось облучением паров металлов монохроматическим светом. Давление паров поддерживалось равным примерно 10 мм рт. ст. для предотвращения самопоглощения. Интенсивность различных компонент флуоресценции измерялась фотоэлектрически, разделение линий -Р- 5 осуществлялось интерференционными фильтрами. Введение добавок различных газов изменяет интенсивность флуоресценции, а поскольку излучательное время жизни известно, по отношению интенсивностей двух линий можно найти поперечное сечение процесса [c.289]

Когда образец в измерительной ячейке достаточно однороден, ио контурам атомных линий ноглошения можно определить температуру и получить информацию о процессах столкновительного уширения [10—12, 28, 42], обсуждавшихся в разд. 3.2.2. Для этих целей пригодны также контуры линий испускания или флуоресценции, но нужно исключить самопоглощение. Были использованы контуры линий испускания [12, 28, 43—46] и поглощения [29, 30, 47, 48] обычных источников света. В этих методиках требовалось восстановление истинного контура с помощью аппаратной функции, форма которой не всегда хорошо известна. Недавно был описан [49] метод точного определения аппаратной функции интерферометра. Контуры поглощения, полученные с помощью перестраиваемого лазера, должны быть относительно свободны от шума п иметь пренебрежимо малое уширение за счет аппаратной функции, что приводит к улучшению точности и воспроизводимости результатов и к устранению постоянных [c.157]

Для качественного описания влияния излучения лазера на форму градуировочного графика нет необходимости услол нять обсуждение, принимая во внимание эффекты префильтрации и последующей фильтрации. Поэтому будет рассмотрено только явление самопоглощения при идеализированной геометрии облучения, изображенной на рис. 4.9, где длина пути поглощения Ь ограничена до крайне малого интервала, в то время как длина пути I испускания флуоресценции в направлении детектора может быть произвольно большой. Однако остаются допущения однородности концентрации атомов и излучения источника в наблюдаемой области. [c.217]

Рис. 4-16. Зависимость флуоресценции пирена в этаноле от концентрации, демонстрирующая полосу испускания возбужденного эксимера в длинноволновой области. 1 — 3-10- м,олъ1л 2—1-10- л олъ/л 3 —3-10- молъ/л 4—2 10- молъ/л. Чувствительность прибора, использованного для получения кривых 1 ш 4, отличалась приблизительно в 0,6 и 3,7 раза по сравнению с кривыми 2 ш 3. Коротковолновый конец спектра в более концентрированных растворах искажен за счет самопоглощения [179].

Онределение спектров фосфоресценции в твердых средах является важным методом получения энергии триплетных состояний. Простой спект-рофосфориметр, описанный выше, можно с успехом использовать для этой цели. Однако необходимо отметить, что при люминесцентных исследованиях необходимо иметь чистые вещества и растворители для количественных измерений, предусматривать правильное геометрическое расположение оптической системы и учитывать самопоглощение, рассеянный свет и т. д. Нужно периодически определять стандартные спектры (например, ацетофенон для фосфоресценции, антрацен для флуоресценции) для проверки [c.643]

Вторичные процессы исследовались независимо от первичных процессов при использовании вместо ионизирующей радиации ультрафиолетового излучения для непосредственного возбуждения X [13—17]. Сравнения-результатов этих исследований с результатами исследований характера сцинтилляций тех же систем [18] показали, что вторичные процессы в общем случае не зависят от способа возбуждения, и это дает возможность разделить первичные и вторичные процессы. Несмотря на некоторые неопределенности в ранних экспериментальных данных, теперь уже ясно, что основные характеристики сцинтилляционного излучения — его спектр, время затухания, самопоглощение — аналогичны тем же характеристикам фотофлуоресценции. Метод возбуждения флуоресценции ионизирующим излучением менее эффективен, чем метод возбуждения ультрафиолетовым излучением. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология