淺析熒光光譜

無(wú)論分子初處于哪一個(gè)激發(fā)單重態(tài)，通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換及振動(dòng)弛豫，均可返回到激發(fā)單重態(tài)的低振動(dòng)能級(jí)，然后再以輻射形式發(fā)射光而返回至基態(tài)的任一振動(dòng)能級(jí)上,這時(shí)發(fā)射的光稱(chēng)為熒光。由于振動(dòng)弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換損失了部分能童，故熒光的波長(zhǎng)總比激發(fā)光波長(zhǎng)要長(zhǎng)。發(fā)射熒光的過(guò)程為 秒。由于電子返回基態(tài)時(shí)可以停留在基態(tài)的任一振動(dòng)能級(jí)上，因此得到的熒光譜線有時(shí)呈現(xiàn)幾個(gè)非?？拷姆濉Ｍㄟ^(guò)進(jìn)一步振動(dòng)弛豫，這些電子都很快地回到基態(tài)的低振動(dòng)能級(jí)。

熒光光譜

物體經(jīng)過(guò)較短波長(zhǎng)的光照，把能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，然后緩慢放出較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，放出的這種光就叫熒光。如果把熒光的能量--波長(zhǎng)關(guān)系圖作出來(lái)，那么這個(gè)關(guān)系圖就是熒光光譜。熒光光譜當(dāng)然要靠光譜檢測(cè)才能獲得。

熒光光譜。高強(qiáng)度激光能夠使吸收物質(zhì)中相當(dāng)數(shù)量的分子提升到激發(fā)態(tài)。因此極大地提高了熒光光譜的靈敏度。以激光為光源的熒光光譜適用于超低濃度樣品的檢測(cè)，例如用氮分子激光泵浦的可調(diào)染料激光器對(duì)熒光素鈉的單脈沖檢測(cè)限已達(dá)到10-10摩爾/升，比用普通光源得到的靈敏度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

熒光光譜有很多，如原子光譜1905年，Wood首先報(bào)道了用含有NaCl的火焰來(lái)激發(fā)盛有鈉蒸氣的玻璃管，并得到了D線的熒光，被Wood稱(chēng)為共振熒光。在Mitchell及 Zemansky和Pringsheim的著作里討論了某些揮發(fā)性元素的原子熒光?；鹧嬷械脑訜晒鈩t是Nichols和Howes于1923年報(bào)道的，他們?cè)贐unsen焰中做了Ca、Sr、Ba、Li及Na的原子熒光測(cè)定。從1956年開(kāi)始，Alkenmade利用原子熒光效率和原子熒光輻射強(qiáng)度的測(cè)定方法，以及用于測(cè)量不同火焰中鈉D雙線共陣熒光效率的裝置，預(yù)言原子熒光可用于化學(xué)分析。 1964年，美國(guó)的Winefordner和Vickers提出并論證了原子熒光火焰光譜法可作為一種新的分析方法，同年，Winefordner等成功地用原子熒光光譜測(cè)定了Zn、Cd、Hg。有色散原子熒光儀和無(wú)色散原子熒光儀的商品化，極大動(dòng)了原子熒光分析的應(yīng)用和發(fā)展，使其進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。

熒光光譜的分類(lèi)

原子熒光可分為 3類(lèi)：即共振熒光、非共振熒光和敏化熒光，其中以共振原子熒光，在分析中應(yīng)用。共振熒光是所發(fā)射的熒光和吸收的輻射波長(zhǎng)相同。只有當(dāng)基態(tài)是單一態(tài)，不存在中間能級(jí)，才能產(chǎn)生共振熒光。非共振熒光是激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的熒光波長(zhǎng)和吸收的輻射波長(zhǎng)不相同。非共振熒光又可分為直躍線熒光、階躍線熒光和反斯托克斯熒光。直躍線熒光是激發(fā)態(tài)原子由高能級(jí)躍遷到高于基態(tài)的亞穩(wěn)能級(jí)所產(chǎn)生的熒光。階躍線熒光是激發(fā)態(tài)原子先以非輻射方式去活化損失部分能量，回到較低的激發(fā)態(tài)，再以輻射方式去活化躍遷到基態(tài)所發(fā)射的熒光。直躍線和階躍線熒光的波長(zhǎng)都是比吸收輻射的波長(zhǎng)要長(zhǎng)。反斯托克斯熒光的特點(diǎn)是熒光波長(zhǎng)比吸收光輻射的波長(zhǎng)要短。敏化原子熒光是激發(fā)態(tài)原子通過(guò)碰撞將激發(fā)能轉(zhuǎn)移給另一個(gè)原子使其激發(fā)，后者再以輻射方式去活化而發(fā)射的熒光。

熒光光譜的壽命

熒光物質(zhì)具有兩個(gè)重要的發(fā)光參數(shù)：熒光壽命和熒光產(chǎn)率。熒光壽命（τ）是指當(dāng)激發(fā)停止后，分子的熒光強(qiáng)度降到激發(fā)時(shí)強(qiáng)度的1/e所需的時(shí)間，它表示粒子在激發(fā)態(tài)存在的平均時(shí)間，通常稱(chēng)為激發(fā)態(tài)的熒光壽命。與穩(wěn)態(tài)熒光提供一個(gè)平均信號(hào)不同，熒光壽命提供的是激發(fā)態(tài)分子的信息，前者可以告訴你事情發(fā)生了，而后者可以告訴你為什么發(fā)生。