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1、第十二章第十二章第十二章第十二章分子分子分子分子发发光分析光分析光分析光分析Chapter Twelve: Molecular Chapter Twelve: Molecular Luminescence AnalysisLuminescence Analysis分子分子分子分子分子分子荧荧荧光光光光光光: :FluorescenceFluorescenceFluorescence分子磷光分子磷光分子磷光分子磷光分子磷光分子磷光: :PhosphorescencePhosphorescencePhosphorescence第一节第一节 分子荧光和磷光分子荧光和磷光molecularfluore
2、scenceandphosphorescence第二节第二节 分子荧光和磷光分析法分子荧光和磷光分析法molecularfluorescenceandphosphorescenceanalysis第三节第三节 分子发光分析分子发光分析chemiluminescenceanalysis(对光的吸收光的吸收)第一第一节 分子分子荧光和磷光光和磷光历史:史:第一次第一次记录荧光光现象的是象的是16世世纪西班牙的内科医生和植物西班牙的内科医生和植物学家,他于学家,他于1575年提到,在含有一种称年提到,在含有一种称为“LignumNephriticum”的木的木头切片的水溶液中,呈切片的水溶液中,呈现
3、出极出极为可可爱的天的天蓝色。以后逐步有一些学者也色。以后逐步有一些学者也观察和描述察和描述过荧光光现象,但象,但对其本其本质及含及含义的的认识都没有明都没有明显的的进展。展。直到直到1852年,年,对荧光分析法具有开拓性工作的光分析法具有开拓性工作的Stokes在考察在考察奎宁和奎宁和绿色素的色素的荧光光时,用分光,用分光计观察到其察到其荧光的波光的波长比入射比入射光的波光的波长稍稍为长些,而不是由光的漫反射引起的,从而些,而不是由光的漫反射引起的,从而导入入荧光是光光是光发射的概念,并提出了射的概念,并提出了“荧光光”这一一术语,他,他还研究了研究了荧光光强度与度与荧光物光物质浓度之度之间
4、的关系,并描述了在高的关系,并描述了在高浓度或某度或某些外来物些外来物质存在存在时的的荧光猝光猝灭现象。可以象。可以说,他是第一个提出,他是第一个提出应用用荧光作光作为分析手段的人。分析手段的人。1867年,年,Goppelsrde应用用铝一桑一桑色素配位化合物的色素配位化合物的荧光光测定定铝,这是是历史上首次史上首次进行的行的荧光分光分析工作。析工作。一、一、荧光与磷光的光与磷光的产生生过程程luminescenceprocessofmolecularfluorescencephosphorescence由分子由分子结构理构理论,主要,主要讨论荧光及磷光的光及磷光的产生机理。生机理。1.分子
5、能分子能级与与跃迁迁分子能分子能级比原子能比原子能级复复杂;在每个在每个电子能子能级上,都存在振上,都存在振动、转动能能级;基基态(S0)激激发态(S1、S2、激激发态振振动能能级):吸吸收收特特定定频率的率的辐射;量子化;射;量子化;跃迁一次到位;迁一次到位;激激发态基基态:多多种种途途径径和和方方式式(能能级图);速速度度最最快快、激激发态寿命最短的途径占寿命最短的途径占优势;第一、第二、第一、第二、电子激子激发单重重态S1、S2;第一、第二、第一、第二、电子激子激发三重三重态T1、T2;每个分子中都具有一系列每个分子中都具有一系列严格分立相隔的能格分立相隔的能级,称,称为电子子能极,而每
6、个能极,而每个电子能子能级中又包含有一系列的振中又包含有一系列的振动能能级和和转动能能级。分子中。分子中电子的运子的运动状状态除了除了电子所子所处的能的能级外,外,还包含有包含有电子的多重子的多重态,用,用M=2S+1表示,表示,S为各各电子自旋量子数的代数子自旋量子数的代数和,其数和,其数值为0或或1。根据。根据Pauli不相容原理,分子中同一不相容原理,分子中同一轨道所道所占据的两个占据的两个电子必子必须具有相反的自旋方向,即自旋配具有相反的自旋方向,即自旋配对。若分。若分子中子中所有所有电子都是自旋配子都是自旋配对的的,则S=0,M=1,该分子便分子便处于于单重重态(或叫或叫单重重线),
7、用符号,用符号S表示。表示。大多数有机化合物分子的基大多数有机化合物分子的基态都都处于于单重重态。基基态分子吸收能量后,若分子吸收能量后,若电子在子在跃迁迁过程中,不程中,不发生自旋生自旋方向的方向的变化,化,这时仍然是仍然是M=1,分子,分子处于激于激发的的单重重态;如果如果电子在子在跃迁迁过程中伴随着自旋方向的程中伴随着自旋方向的变化,化,这时分子分子中便中便具有两个自旋不配具有两个自旋不配对的的电子子,即即S=1,M=3,分子,分子处于激于激发的三重的三重态,用符号,用符号T表示。表示。2.电子激子激发态的多重度的多重度电子激子激发态的多重度:的多重度:M=2S+1S为电子自旋量子数的代
8、数和子自旋量子数的代数和(0或或1);处于于分分立立轨道道上上的的非非成成对电子子,自自旋旋平平行行要要比比自自旋旋配配对更更稳定些定些(洪特洪特规则),三重三重态能能级比相比相应单重重态能能级低;低;大多数有机分子的基大多数有机分子的基态处于于单重重态;S0T1禁阻禁阻跃迁;迁;通通过其他途径其他途径进入入(见能能级图);进入入的几率小;的几率小;基基基基态态激激激激发态单发态单重重重重态态激激激激发态发态三三三三重重重重态态激发态平均寿命激发态平均寿命激发态平均寿命激发态平均寿命 1010-8-8secsec激发态平均寿命激发态平均寿命激发态平均寿命激发态平均寿命1010-4-41 sec
9、1 secS S0 0S S0 0S S0 0S S1 1T T1 13.激激发态基基态的能量的能量传递途径途径电子子处于于激激发态是是不不稳定定状状态,返返回回基基态时,通通过辐射射跃迁迁(发光光)和无和无辐射射跃迁等方式失去能量;迁等方式失去能量;传递途径途径辐射射跃迁迁荧光光延延迟荧光光磷光磷光内内转移移外外转移移系系间跨越跨越振振动弛豫弛豫无无辐射射跃迁迁激激发态停停留留时间短短、返返回回速速度度快快的的途途径径,发生生的的几几率率大大,发光光强度相度相对大;大;荧光:光:10-710-9s,第一激第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级基基态;磷光:磷光:10-4100s;第一激;第
10、一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级基基态;其中其中S0、S1和和S2分分别表示分子的基表示分子的基态、第一和第二、第一和第二电子激子激发的的单重重态;T1和和T2则分分别表示分子的第一和第二表示分子的第一和第二电子激子激发的的三重三重态。V=0、1、2、3、表示基表示基态和激和激发态的振的振动能能级。非非辐射能量射能量传递过程程: 振振动弛豫弛豫(Vibrationrelaxation,简写写为VR) :当分子吸收光当分子吸收光辐射后射后可能从基可能从基态的最低振的最低振动能能级(V=0)跃迁到激迁到激发单重重态Sn(如如图中中S1、S2)的的较高振高振动能能级上。然后,在液相或上。然后
11、,在液相或压力足力足够高的气相中,分子高的气相中,分子间的碰撞几率很大,的碰撞几率很大,分分子可能将子可能将过剩的振剩的振动能量以能量以热的形式的形式传递给周周围环境,而自身从激境,而自身从激发态的高振的高振动能能级跃迁至迁至该电子能子能级的最低振的最低振动能能级上,上,这个个过程称程称为振振动弛豫。弛豫。发生振生振动弛豫的弛豫的时间为1012s数量数量级。 内内转换(Internalconversion,简写写为IC) :当高当高电子能子能级中的低振中的低振动能能级与低与低电子能子能级中的高振中的高振动能能级发生重叠生重叠时,常,常发生生电子从高子从高电子能子能级以以无无辐射射跃迁形式迁形式
12、转移至低移至低电子能子能级。电子可以通子可以通过振振动能能级的重叠从的重叠从S2跃迁至迁至S1,或从,或从T2跃迁至迁至T1。这个个过程称程称为内部内部转移。移。内部内部转移的移的时间为1011s1013s数量数量级。振。振动弛豫及内部弛豫及内部转移的速率比由高激移的速率比由高激发态直接直接发射光子的速率快得射光子的速率快得多,所以,分子吸收多,所以,分子吸收辐射能后不管激射能后不管激发到哪一个激到哪一个激发单重重态,都能通,都能通过振振动弛弛豫及内部豫及内部转移而移而跃迁到最低迁到最低(第一第一)激激发单重重态的最低振的最低振动能能级。 外外转换(Externalconvertion,EC)
13、 :激激发态分子与溶分子与溶剂分分子或其它溶子或其它溶质分子相互碰撞,并分子相互碰撞,并发生能量生能量转移的非移的非辐射射跃迁迁称称为外部外部转移。外部移。外部转移能使移能使荧光或磷光的光或磷光的强度减弱甚至消度减弱甚至消失,失,这种种现象称象称为“猝猝灭”或或“熄熄灭”。系系间跨越跨越(IntersystemCrossing,ISC) :指不同多重指不同多重态之之间的无的无辐射射跃迁迁过程,它涉及到受激程,它涉及到受激发电子自旋状子自旋状态的改的改变。如由第一激如由第一激发单重重态S1跃迁至第一激迁至第一激发三重三重态T1,使原来两,使原来两个自旋配个自旋配对的的电子不再配子不再配对。这种种
14、跃迁是禁阻的迁是禁阻的(不符合光不符合光谱选律律),但如果两个能,但如果两个能态的能的能层有有较大重叠大重叠时,如中,如中S1的最低的最低振振动能能级与与T1的的较高振高振动能能级重叠,就有可能通重叠,就有可能通过自旋一自旋一轨道耦合等作用道耦合等作用实现这一一跃迁。迁。系系间跨跨跃的速度的速度较慢,慢,经历的的时间较长。 S S0 0S S1 1T T1 1S S2 2紫紫紫紫外外外外可可可可见见吸吸吸吸收收收收光光光光谱谱外外外外转转移移移移紫紫紫紫外外外外可可可可见见共共共共振振振振荧荧光光光光光光光光谱谱内内内内转转移移移移荧荧光光光光系系系系间间窜跃窜跃磷磷磷磷光光光光反系反系反系反
15、系间间窜跃窜跃迟迟滞滞滞滞荧荧光光光光振振振振动动弛豫弛豫弛豫弛豫. .无无无无辐辐射射射射跃跃迁的迁的迁的迁的类类型型型型振振振振动动弛豫弛豫弛豫弛豫: :V Vrr1010-12-12secsec外外外外 转转 移移移移: :无无无无辐辐射射射射跃跃迁迁迁迁回到基回到基回到基回到基态态内内内内 转转 移移移移: :S S2 2SS1 1能能能能级级之之之之间间有重叠有重叠有重叠有重叠系系系系间窜跃间窜跃: : S S2 2TT1 1能能能能级级之之之之间间有重叠有重叠有重叠有重叠反系反系反系反系间窜跃间窜跃: :由外部由外部由外部由外部获获取能量后取能量后取能量后取能量后 T T11 S
16、S2 2. .辐辐射射射射跃跃迁的迁的迁的迁的类类型型型型共振共振共振共振荧荧光:光:光:光:1010-12-12secsec荧荧光:光:光:光:1010-8-8secsec磷磷磷磷光:光:光:光:110110-4-4secsec迟迟滞滞滞滞荧荧光光光光: :10102 21010-4-4secsec辐射能量射能量传递过程程:荧光光发射射(Fluorescenceemission,FE) :电子由第一激子由第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级基基态(多多为S1S0跃迁迁),),发射波射波长为 2的的荧光;光;发射射荧光的能量比分子吸收的能量小,波光的能量比分子吸收的能量小,波长长(为什么?
17、什么?);第一激第一激发单重重态最低振最低振动能能级的平均寿命的平均寿命约为109104s,因此,因此荧光寿命也在光寿命也在这一数量一数量级。 2 2 1;磷光磷光发射射(Phosphorescenceemission,PE) :激激发态的的电子子经系系间跨跨跃后到达激后到达激发三重三重态,经过迅速的振迅速的振动弛豫而弛豫而跃迁至第一激迁至第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级,然后以,然后以辐射形式射形式跃迁回基迁回基态的各振的各振动能能级,这个个过程程为磷光磷光发射。射。磷光磷光发射的射的跃迁仍然是自旋禁阻的,所以迁仍然是自旋禁阻的,所以发光光速度很慢。磷光的寿命速度很慢。磷光的寿命为
18、104100s。因此,外光源照射停止后,磷。因此,外光源照射停止后,磷光仍可持光仍可持续一短一短时间。由于。由于经过系系间跨跨跃及及T1中振中振动弛豫弛豫丢失了一部失了一部分能量,所以磷光波分能量,所以磷光波长比比荧光波光波长要要长,即,即 3 2。延延迟荧光光T1还可能通可能通过热激激发而重新而重新跃回回S1即即T1S1,然后再由然后再由S1经辐射射跃迁回迁回S0,即,即S1S0,发出出荧光,光,这种种荧光称光称为延延迟荧光,其寿命与磷光相近,但波光,其寿命与磷光相近,但波长比磷光短。比磷光短。一、激一、激发(吸收)光(吸收)光谱与与荧光光(磷光磷光)光光谱(发射)射) excitation
19、spectrumandfluore-scencespectrum1.荧光光(磷光磷光)的激的激发光光谱曲曲线 固固定定测量量波波长(选最最大大发射射波波长),化化合合物物发射射的的荧光光(磷磷光光)强度与照射光波度与照射光波长的关系曲的关系曲线 (图中曲中曲线I ) 。 激激发光光谱曲曲线的最高的最高处,处于激于激发态的分子最多,的分子最多,荧光光强度最大;度最大;荧光和磷光均属于光致光和磷光均属于光致发光,所以都涉及到两种光,所以都涉及到两种辐射,即激射,即激发光光(吸收吸收)和和发射光,因而也都具有两种特征光射光,因而也都具有两种特征光谱,即激,即激发光光谱和和发射光射光谱。它。它们是是荧
20、光和磷光定性和定量分析的基本参数及依光和磷光定性和定量分析的基本参数及依据。据。照射光波照射光波长如何如何选择?第二第二节 分子分子荧光和磷光分析法光和磷光分析法2.荧光光光光谱(或磷光光或磷光光谱) 固定激固定激发光波光波长(选最大激最大激发波波长), 化合物化合物发射的射的荧光光(或磷光或磷光强度度)与与发射光波射光波长关系曲关系曲线(图中曲中曲线II或或IIIIII)。通通过激激发光光谱,选择最佳激最佳激发波波长发射射荧光光(磷光磷光)强度最大度最大的激的激发光波光波长,常用,常用ex表示。通表示。通过发射光射光谱选择最佳的最佳的发射波射波长发射射荧光光(磷光磷光)强度最大的度最大的发射
21、波射波长,常用,常用em表示。磷光表示。磷光发射波射波长比比荧光来得光来得长 3.激激发光光谱与与发射光射光谱的关系的关系位移位移激激发光光谱与与发射射光光谱之之间的的波波长差差值。发射射光光谱的的波波长比激比激发光光谱的的长,振振动弛豫消耗了能量。弛豫消耗了能量。b.发射射光光谱的的形形状状与与激激发波波长无无关关;荧光光激激发光光谱的的形形状状与与发射波射波长无关无关 电子子跃迁迁到到不不同同激激发态能能级,吸吸收收不不同同波波长的的能能量量(如如能能级图 2, 1),产生生不不同同吸吸收收带,但但均均回回到到第第一一激激发单重重态的的最最低低振振动能能级再再跃迁迁回回到到基基态,产生生波
22、波长一一定定的的荧光光(如如 2)c.镜像像规则通通常常荧光光发射射光光谱与与它它的的吸吸收收光光谱(与与激激发光光谱形形状状一一样)成)成镜像像对称关系。称关系。镜像像规则的解的解释 基基态上上的的各各振振动能能级分分布布与与第第一一激激发态上的各振上的各振动能能级分布分布类似似假如吸收假如吸收时由由S0的的V=0与第一激与第一激发态S1的的V=2之之间的的跃迁几率最迁几率最大大(即即强度最大度最大),那么,那么在在荧光光发射射时,由,由S1的的V=0跃回回S0的的V=2的几的几率也率也应该最大,如最大,如图所所示。基于上述原因,示。基于上述原因,荧光光发射光射光谱与吸收光与吸收光谱之之间显
23、现镜像像对称关系称关系200250300350400450500荧光激发光谱荧光激发光谱荧光发射光谱荧光发射光谱nm蒽的激蒽的激发光光谱和和荧光光光光谱二、二、荧光的光的产生与分子生与分子结构的关系构的关系 relation between fluorescence and molecular structure 1.分子分子产生生荧光必光必须具具备的条件的条件(1)具有合适的)具有合适的结构;构;a.具有具有-电子子跃迁迁类型的型的结构构b.具有大的共具有大的共轭键结构构(2)具有一定的)具有一定的荧光量子光量子产率。率。荧光量子光量子产率(率( ):): 荧光光量量子子产率率与与激激发态能
24、能量量释放放各各过程程的的速速率率常常数数有有关关,如如外外转换过程速度快,不出程速度快,不出现荧光光发射;射;2.化合物的化合物的结构与构与荧光光(1)跃迁迁类型型: * 的的荧光光效效率率高高,系系间跨跨越越过程程的的速速率率常常数数小,有利于小,有利于荧光的光的产生;生;(2)共共轭效效应:提高共提高共轭度有利于增加度有利于增加荧光效率并光效率并产生生红移移(3)刚性性平平面面结构构:可可降降低低分分子子振振动,减减少少与与溶溶剂的的相相互互作作用用,故故具具有有很很强的的荧光光。如如荧光光素素和和酚酚酞有有相相似似结构构,荧光光素素有有很很强的的荧光光,酚酚酞却却没没有有。又又如如芴芴
25、与与联二二苯苯,由由于于芴芴中中的的亚甲甲基基使使分分子子的的刚性性平平面面增增加加,导致致两两者者在在荧光光性性质上上的的显著著差差别,前前者者荧光光产率率接近于接近于1,后者,后者仅为。萘与与维生素生素A都具有都具有5个共个共轭键,而前者而前者为平面平面结构,后者构,后者为非非刚性性结构,因而前者的构,因而前者的荧光光强度度为后者的后者的5倍。倍。 (4)取代基效取代基效应:芳芳环上有上有供供电基,使基,使荧光增光增强。影响影响规律多出自律多出自实验总结和推和推测取代基的影响主要有以下几个方面:取代基的影响主要有以下几个方面:1、给电子取代基使子取代基使荧光加光加强2、吸、吸电子基子基团使
26、使荧光减弱而磷光增光减弱而磷光增强3、取代基位置的影响、取代基位置的影响取代基位置取代基位置对芳芳烃荧光的影响通常光的影响通常为:邻位,位,对位取代者增位取代者增强荧光,光,间位取代者抑制位取代者抑制荧光光(CN取代基例外取代基例外)。取代基的空取代基的空间阻碍阻碍对荧光也有明光也有明显的影响。的影响。如化合物如化合物萘环上的上的8位引入位引入SO3基基时,由于空,由于空间阻碍使阻碍使NR2与与萘之之间的的键扭扭转而减弱而减弱了平面构型,影响了了平面构型,影响了p共共轭,导致致荧光的减弱。光的减弱。同同样,1,2二苯乙二苯乙烯的反式异的反式异构体是构体是强荧光物光物质,而,而顺式异式异构体不构
27、体不发射射荧光。光。4、重原子效、重原子效应荧光体取代上重原子后,光体取代上重原子后,荧光光减弱,而磷光往往相减弱,而磷光往往相应增增强。所。所谓重原子取代,一般指的是重原子取代,一般指的是卤素素(Cl、Br和和I)原子取代原子取代 三、影响三、影响荧光光强度的因素度的因素relationbetweenfluorescenceandmolecularstructure 影响影响荧光光强度的度的外部因素外部因素1.溶溶剂的影响的影响 除除一一般般溶溶剂效效应外外,溶溶剂的的极极性性、氢键、配配位位键的的形形成成都将使化合物的都将使化合物的荧光光发生生变化;化;2.温度的影响温度的影响 荧光光强度
28、度对温温度度变化化敏敏感感,温温度度增增加加,外外转换去去活活的的几几率增加。率增加。3. 溶液溶液pH 对酸碱化合物,溶液酸碱化合物,溶液pH的影响的影响较大,需要大,需要严格控制;格控制;4.内内滤光作用和自吸光作用和自吸现象象自自吸吸现象象:化化合合物物的的荧光光发射射光光谱的的短短波波长端端与与其其吸吸收收光光谱的的长波波长端重叠,端重叠,产生自吸收;如蒽化合物。生自吸收;如蒽化合物。内内滤光作用:光作用:溶液中含有能吸收激溶液中含有能吸收激发光或光或荧光物光物质发射射的的荧光,如色胺酸中的重光,如色胺酸中的重铬酸酸钾;5.溶液溶液荧光的猝光的猝灭荧光的猝光的猝灭(熄熄灭)一一词,从广
29、,从广义上上说,指的是任何可使某,指的是任何可使某给定定荧光物光物质的的荧光光强度降低的作用,或者任何可使度降低的作用,或者任何可使荧光光强度度不与不与荧光物光物质的的浓度呈度呈线性关系的作用。从狭性关系的作用。从狭义上上说,指的是,指的是荧光物光物质分子与溶分子与溶剂分子或其它溶分子或其它溶质分子之分子之间的相互作用,的相互作用,导致致荧光光强度降低的度降低的现象。与象。与荧光物光物质发生相互作用而使生相互作用而使荧光光强度降低的物度降低的物质,称,称为猝猝灭剂。荧光猝光猝灭的形式很多,机理也比的形式很多,机理也比较复复杂。主要有如下几种。主要有如下几种类型型:1.碰撞猝碰撞猝灭2.生成化合
30、物的猝生成化合物的猝灭3.能量能量转移猝移猝灭4.氧的猝氧的猝灭5.转入三重入三重态的猝的猝灭6.荧光物光物质的自猝的自猝灭四、四、荧光分析光分析仪荧光分析光分析仪器与紫外器与紫外-可可见分光分光光度光度计的基本的基本组成部件相同,即有:成部件相同,即有:光源、光源、单色器、色器、样品池、品池、检测器和器和记录显示装置示装置五个部分。五个部分。1、仪器器结构流程构流程 测量量荧光光的的仪器器主主要要由由五五个个部部分分组成成:激激发光光源源、样品品池池、双双单色器系色器系统、检测器、器、记录显示系示系统。特殊点:特殊点:有两个有两个单色器,光源与色器,光源与检测器通常成直角。器通常成直角。 基
31、本流程如基本流程如图:单色色器器:选择激激发光光波波长的的第第一一单色色器器和和选择发射射光光(测量量)波波长的第二的第二单色器;色器;光光源源:氙氙灯灯、钨卤素素灯灯和和高高压汞汞灯灯,染染料料激激光光器器(可可见与与紫紫外区外区)检测器:器:光光电倍增管。倍增管。仪器器光光路路图仪器框图该型型仪器可器可进行行荧光、磷光光、磷光和和发光分析;光分析;同步同步扫描技描技术根根据据激激发和和发射射单色色器器在在扫描描过程程中中彼彼此此间所所保保持持的的关关系系,同同步步扫描描可可分分为固固定定波波长差差()和和固固定定能能量量差差及及可可变波波长三种;三种;同同步步扫描描技技术可可简化化光光谱,
32、谱带变窄窄,减少光减少光谱重叠,提高分辨率;重叠,提高分辨率;如如图。合适的合适的可可减少光减少光谱重叠;重叠;酪酪氨氨酸酸和和色色氨氨酸酸的的荧光光激激发光光谱相相似似,发射射光光谱严重重重重叠叠,但但60nm时,只只显示示色氨酸的特征光色氨酸的特征光谱,实现分分别测定定可可获得三得三维光光谱图的的仪器器可可获得激得激发光光谱与与发射光射光谱同同时变化化时的的荧(磷磷)光光光光谱图磷光磷光检测荧光光计上上配配上上磷磷光光测量量附附件件即即可可对磷磷光光进行行测量量(采采用用低低温温磷磷光光分分析析法法,即即试样溶溶液液需需要要低低温温冷冷冻)。在在有有荧光光发射的同射的同时测量磷光。量磷光。
33、测量方法:量方法:(1)通通常常借借助助于于荧光光和和磷磷光光寿寿命命的的差差别,采采用用磷磷光光镜的装置将的装置将荧光隔开。光隔开。(2)采采用用脉脉冲冲光光源源和和可可控控检测及及时间分辨技分辨技术。室室温温测量量时,不不需需要要杜杜瓦瓶瓦瓶(盛有液氮盛有液氮 )。五、五、荧光分析方法与光分析方法与应用用1.特点特点(1)灵敏度高)灵敏度高比紫外比紫外-可可见分光光度法高分光光度法高24个数量个数量级检测下限:下限: gmL1 其其一一,荧光光强度度正正比比于于入入射射光光的的强度度,所所以以增增大大光光源源的的强度度可可以以提提高高灵灵敏敏度度,降降低低检测限限;其其二二,荧光光的的测量
34、量是是在在激激发光光的的垂垂直直方方向向检测的的,即即在在暗暗背背景景中中检测,所所以以只只要要较好好地地消消除除杂散散光光,采采用用较灵敏的灵敏的检测器,很微弱的器,很微弱的荧光都可以光都可以检测,所以,所以检测限限较低。低。(2)选择性性强既可依据特征既可依据特征发射光射光谱,又可根据特征吸收光,又可根据特征吸收光谱;(3)试样量少量少缺点:缺点:应用范用范围小。小。用用检测限来表示限来表示荧光法的灵敏度光法的灵敏度,在,在实际工作中是比工作中是比较直直观和方便的。和方便的。荧光分析法的光分析法的检测限可以有两种表示方法:限可以有两种表示方法:一是以一是以喹宁表示,在宁表示,在0.05mo
35、lL1硫酸中,硫酸中,喹宁的宁的荧光峰光峰为450nm,当,当喹宁溶液很稀(如宁溶液很稀(如0.05gL1)时,溶,溶剂的拉曼峰的拉曼峰所造成的所造成的对喹宁宁荧光信号的噪声已相当光信号的噪声已相当显著。因此人著。因此人们常以此常以此时喹宁信号与宁信号与仪器噪声之比的器噪声之比的喹宁宁浓度定度定为该仪器的器的检测灵敏灵敏度。多数度。多数仪器的器的检测灵敏度灵敏度为0.05gL1喹宁,有些灵敏度高宁,有些灵敏度高的的仪器可达器可达0.005gL1喹宁;宁;二是以水的拉曼光信噪比表示,当水分子被激二是以水的拉曼光信噪比表示,当水分子被激发时,水分子蒙,水分子蒙受受暂时的畸的畸变,在极短的,在极短的
36、时间内(内(10121015s),会向各个),会向各个方向方向发射出与激射出与激发光波光波长相等的瑞利光和波相等的瑞利光和波长略略长的拉曼光。的拉曼光。通通过测量拉曼光的信噪比可以衡量量拉曼光的信噪比可以衡量仪器的器的检测灵敏度。由于灵敏度。由于纯的水易得,用同一波的水易得,用同一波长的光激的光激发水分子所水分子所产生的拉曼光波生的拉曼光波长一一样,便于,便于检测,所以用拉曼光信噪比表示,所以用拉曼光信噪比表示仪器的灵敏度已器的灵敏度已为较多的多的产家所采用。家所采用。 常常规分析分析应用:用: 定性分析:定性分析:f;ex;em;峰形等;峰形等定量定量检测:F=KI0fC其它(略)其它(略)
37、高端生化研究:高端生化研究: 分子相互作用研究;分子相互作用研究;代代谢动力学跟踪;力学跟踪;显微成像微成像(物理迁移与化学衍化的原位(物理迁移与化学衍化的原位“显迹迹”)2.定量依据与方法(1)定量依据定量依据 荧光光强度度If正比于正比于吸收的光量吸收的光量Ia和和荧光量子效率光量子效率 :If= Ia由朗由朗-比耳定律:比耳定律:Ia=I0(1-10- l c ) If= I0(1-10- l c )= I0(1-e l c )浓度很低度很低时,将括号,将括号项近似近似处理后:理后: If=2.3 I0 l c =Kc(2)定量方法)定量方法标准曲准曲线法:法:配配制制一一系系列列标准准
38、浓度度试样测定定荧光光强度度,绘制制标准准曲曲线,再再在在相相同同条条件件下下测量量未未知知试样的的荧光光强度度,在在标准准曲曲线上上求求出出浓度;度;比比较法:法:在在线性范性范围内,内,测定定标样和和试样的的荧光光强度,比度,比较;3.荧光分析法的光分析法的应用用(1)无机化合物的分析无机化合物的分析与有机与有机试剂配合物后配合物后测量;可量;可测量量约60多种元素。多种元素。铍、铝、硼、硼、镓、硒、硒、镁、稀土常采用、稀土常采用荧光分析法;光分析法;氟、硫、氟、硫、铁、银、钴、镍采用采用荧光熄光熄灭法法测定;定;铜、铍、铁、钴、锇及及过氧化氧化氢采用催化采用催化荧光法光法测定;定;铬、铌
39、、铀、碲采用低温、碲采用低温荧光法光法测定;定;铈、铕、锑、钒、铀采用固体采用固体荧光法光法测定定(2)生物与有机化合物的分析生物与有机化合物的分析4、磷光分析法的、磷光分析法的应用用(1)稠)稠环芳芳烃分析分析采采取取固固体体表表面面室室温温磷磷光光分分析析法法快快速速灵灵敏敏测定定稠稠环芳芳烃和和杂环化合物(致癌物化合物(致癌物质););见表表(2)农药、生物碱、植物生、生物碱、植物生长激素的分析激素的分析烟碱、降烟碱、新烟碱,烟碱、降烟碱、新烟碱,2,4-D等分析等分析检测限限0.01 g/cm-3(3)药物分析和物分析和临床分析床分析见表表第三第三节化学化学发光光由于化学反由于化学反由
40、于化学反由于化学反应产应产生生生生电电子能子能子能子能级处级处于激于激于激于激发态发态的物的物的物的物质质,后者通后者通后者通后者通过跃过跃迁迁迁迁释释放能量放能量放能量放能量产产生光子,从而生光子,从而生光子,从而生光子,从而导导致的致的致的致的发发光光光光现现象。象。象。象。化学化学发光分析光分析仪美国美国MD公司公司型号型号 LmaxII/II384检测器:光子计数器检测器:光子计数器 按化学反按化学反应类型型酶促化学促化学发光:光:辣根辣根过氧化物氧化物酶系系统碱性磷酸碱性磷酸酶系系统黄黄嘌呤氧化呤氧化酶系系统非非酶促化学促化学发光:光:吖啶酯系系统草酸草酸酯系系统三价三价铁-鲁米米诺
41、系系统闪光(光(Flash):按按发光持光持续时间发光光时间在数十分在数十分钟以上,如:以上,如:HRP-Luminol系系统AP-AMPPD系系统黄黄嘌呤氧化呤氧化酶系系统无无须原位原位进样、以速率法以速率法测量。量。发光光时间在数秒内,如在数秒内,如吖啶酯以原位以原位进样(InSituInjector)和和时间积分法分法测量量辉光(光(Glow):化学化学发光的分光的分类 免疫免疫测定定是利用抗原抗体反应来测定标本中微量物质的方法。化学化学发光反光反应参与的免疫参与的免疫测定分定分为二种二种类型型第一种是以发光剂作为酶免疫测定的底物,通过发光反应增强测定的敏感性;第二种是以发光剂作为抗体或
42、抗原的标记物,直接通过发光反应检测标本中抗原或抗体的含量。化学发光免疫分析化学发光免疫分析目前分类目前分类 按按发光光剂不同分不同分为 1.发光光酶免疫免疫测定技定技术(CLEIA) 2.化学化学发光免疫光免疫测定技定技术(CLIA) 3.电化学化学发光免疫光免疫测定技定技术(ECLIA)escence escence immunoassayimmunoassay几种标记免疫技术灵敏度的比较酶标酶标荧荧光光放免放免发发光光灵敏度灵敏度(mol/L)(mol/L)1010-18-181010-15-151010-12-121010-9-9临床床应用广用广1)甲状腺激素)甲状腺激素2)生殖激素)生
43、殖激素3)肾上腺上腺/垂体激素垂体激素4)贫血因子血因子5)肿瘤瘤标记物物6)感染性疾病)感染性疾病7)糖尿病)糖尿病8)心血管系)心血管系统9)病毒)病毒标记物物10)骨代)骨代谢11)过敏性疾病敏性疾病12)治)治疗药物物监测1、在分子、在分子荧光法中,以下光法中,以下说法中正确的是法中正确的是()(1)激)激发过程中的程中的电子自旋子自旋虽不不变,但激,但激发态已不是已不是单重重态(2)激)激发态电子的自旋不成子的自旋不成对,此状,此状态称称为单重重态(3)激)激发三重三重态能能级比相比相应激激发单重重态能能级要低一些要低一些(4)单重重态到三重到三重态的激的激发概率高于概率高于单重重态
44、到到单重重态2、在分子、在分子荧光分析法中,下面光分析法中,下面说法正确的是法正确的是()(1)荧光光发射光射光谱不随激不随激发波波长的的变化而改化而改变(2)荧光光发射光射光谱要随激要随激发波波长的的变化而改化而改变(3)荧光激光激发光光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱互互为镜像像对称关系称关系(4)荧光光发射光射光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱形状相似且波形状相似且波长位置也一位置也一样3、紫外、紫外-可可见分光光度分光光度计与与荧光分光光度光分光光度计结构上的两个最主要差构上的两个最主要差别是是_和和_。4、下列哪一种分子的去激、下列哪一种分子的去激发过程是程是荧光
45、光过程程?()(1)分子从第一激分子从第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态(2)分子从第二激分子从第二激发单重重态的某个低振的某个低振动能能级过渡到第一激渡到第一激发单重重态(3)分子从第一激分子从第一激发单重重态非非辐射射跃迁至三重迁至三重态(4)分子从第一激分子从第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态1、在分子、在分子荧光法中,以下光法中,以下说法中正确的是法中正确的是()(1)激)激发过程中的程中的电子自旋子自旋虽不不变,但激,但激发态已不是已不是单重重态(2)激)激发态电子的自旋不成子的自旋不成对,此状,此状态称称为单重重态(3)激)激发三重
46、三重态能能级比相比相应激激发单重重态能能级要低一些要低一些(4)单重重态到三重到三重态的激的激发概率高于概率高于单重重态到到单重重态2、在分子、在分子荧光分析法中,下面光分析法中,下面说法正确的是法正确的是()(1)荧光光发射光射光谱不随激不随激发波波长的的变化而改化而改变(2)荧光光发射光射光谱要随激要随激发波波长的的变化而改化而改变(3)荧光激光激发光光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱互互为镜像像对称关系称关系(4)荧光光发射光射光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱形状相似且波形状相似且波长位置也一位置也一样3、紫外、紫外-可可见分光光度分光光度计与与荧光分光光度光分光光
47、度计结构上的两个最主要差构上的两个最主要差别是是_和和_。4、下列哪一种分子的去激、下列哪一种分子的去激发过程是程是荧光光过程程?()(1)分子从第一激分子从第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态(2)分子从第二激分子从第二激发单重重态的某个低振的某个低振动能能级过渡到第一激渡到第一激发单重重态(3)分子从第一激分子从第一激发单重重态非非辐射射跃迁至三重迁至三重态(4)分子从第一激分子从第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态1、在分子、在分子荧光法中,以下光法中,以下说法中正确的是法中正确的是()(1)激)激发过程中的程中的电子自旋子自旋虽不不变,但激
48、,但激发态已不是已不是单重重态(2)激)激发态电子的自旋不成子的自旋不成对,此状,此状态称称为单重重态(3)激)激发三重三重态能能级比相比相应激激发单重重态能能级要低一些要低一些(4)单重重态到三重到三重态的激的激发概率高于概率高于单重重态到到单重重态2、在分子、在分子荧光分析法中,下面光分析法中,下面说法正确的是法正确的是()(1)荧光光发射光射光谱不随激不随激发波波长的的变化而改化而改变(2)荧光光发射光射光谱要随激要随激发波波长的的变化而改化而改变(3)荧光激光激发光光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱互互为镜像像对称关系称关系(4)荧光光发射光射光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸
49、收光吸收光谱形状相似且波形状相似且波长位置也一位置也一样3、紫外、紫外-可可见分光光度分光光度计与与荧光分光光度光分光光度计结构上的两个最主要差构上的两个最主要差别是是_和和_。4、下列哪一种分子的去激、下列哪一种分子的去激发过程是程是荧光光过程程?()(1)分子从第一激分子从第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态(2)分子从第二激分子从第二激发单重重态的某个低振的某个低振动能能级过渡到第一激渡到第一激发单重重态(3)分子从第一激分子从第一激发单重重态非非辐射射跃迁至三重迁至三重态(4)分子从第一激分子从第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态1、在分子
50、、在分子荧光法中,以下光法中,以下说法中正确的是法中正确的是()(1)激)激发过程中的程中的电子自旋子自旋虽不不变,但激,但激发态已不是已不是单重重态(2)激)激发态电子的自旋不成子的自旋不成对,此状,此状态称称为单重重态(3)激)激发三重三重态能能级比相比相应激激发单重重态能能级要低一些要低一些(4)单重重态到三重到三重态的激的激发概率高于概率高于单重重态到到单重重态2、在分子、在分子荧光分析法中,下面光分析法中,下面说法正确的是法正确的是()(1)荧光光发射光射光谱不随激不随激发波波长的的变化而改化而改变(2)荧光光发射光射光谱要随激要随激发波波长的的变化而改化而改变(3)荧光激光激发光光
51、谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱互互为镜像像对称关系称关系(4)荧光光发射光射光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱形状相似且波形状相似且波长位置也一位置也一样3、紫外、紫外-可可见分光光度分光光度计与与荧光分光光度光分光光度计结构上的两个最主要差构上的两个最主要差别是是_后者的光源与后者的光源与检测器方向互相垂直器方向互相垂直 _和和_后者有两个后者有两个单色器色器_。4、下列哪一种分子的去激、下列哪一种分子的去激发过程是程是荧光光过程程?()(1)分子从第一激分子从第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态(2)分子从第二激分子从第二激发单重重态的某个低振的
52、某个低振动能能级过渡到第一激渡到第一激发单重重态(3)分子从第一激分子从第一激发单重重态非非辐射射跃迁至三重迁至三重态(4)分子从第一激分子从第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态1、在分子、在分子荧光法中,以下光法中,以下说法中正确的是法中正确的是()(1)激)激发过程中的程中的电子自旋子自旋虽不不变,但激,但激发态已不是已不是单重重态(2)激)激发态电子的自旋不成子的自旋不成对,此状,此状态称称为单重重态(3)激)激发三重三重态能能级比相比相应激激发单重重态能能级要低一些要低一些(4)单重重态到三重到三重态的激的激发概率高于概率高于单重重态到到单重重态2、在分子、在分
53、子荧光分析法中,下面光分析法中,下面说法正确的是法正确的是()(1)荧光光发射光射光谱不随激不随激发波波长的的变化而改化而改变(2)荧光光发射光射光谱要随激要随激发波波长的的变化而改化而改变(3)荧光激光激发光光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱互互为镜像像对称关系称关系(4)荧光光发射光射光谱与它的紫外可与它的紫外可见吸收光吸收光谱形状相似且波形状相似且波长位置也一位置也一样3、紫外、紫外-可可见分光光度分光光度计与与荧光分光光度光分光光度计结构上的两个最主要差构上的两个最主要差别是是_后者的光源与后者的光源与检测器方向互相垂直器方向互相垂直 _和和_后者有两个后者有两个单色器色器_
54、。4、下列哪一种分子的去激、下列哪一种分子的去激发过程是程是荧光光过程程?()(1)分子从第一激分子从第一激发单重重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态(2)分子从第二激分子从第二激发单重重态的某个低振的某个低振动能能级过渡到第一激渡到第一激发单重重态(3)分子从第一激分子从第一激发单重重态非非辐射射跃迁至三重迁至三重态(4)分子从第一激分子从第一激发三重三重态的最低振的最低振动能能级返回到基返回到基态5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于
55、基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_,在光照停止后在光照停止后_。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的_,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_,所所发射射荧光的波光的波长越越_。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后
56、,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_,降落到激降落到激发态的的_,最后最后发射出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是_发出的光出的光,发光光时间较长。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激
57、低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_,在光照停止后在光照停止后_。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的_,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_,所所发射射荧光的波光的波长越越_。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_,降落到激降落到激发态的的_,最后最后发射出一个光
58、子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是_发出的光出的光,发光光时间较长。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_直直跃线荧光光 _,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_阶跃线荧光光 _。8、当激、当激发态分子由第一分子
59、由第一电子激子激发态的的_,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_,所所发射射荧光的波光的波长越越_。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_,降落到激降落到激发态的的_,最后最后发射出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是_发出的光出的光,发光光时间较长。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_,磷光的平均寿
60、命比磷光的平均寿命比荧光光_,在光照停止后在光照停止后_。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_直直跃线荧光光 _,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_阶跃线荧光光 _。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_较慢慢 _,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_长 _,在光照停止后在光照停
61、止后_还可以保持可以保持发射磷光一段射磷光一段时间 _。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的_,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_,所所发射射荧光的波光的波长越越_。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_,降落到激降落到激发态的的_,最后最后发射出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是
62、_发出的光出的光,发光光时间较长。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_直直跃线荧光光 _,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_阶跃线荧光光 _。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_较慢慢 _,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_长 _,在光照停止后在光照停止后_还可以保持可以保持
63、发射磷光一段射磷光一段时间 _。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的最低振最低振动、转动能极能极 ,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_高高 _,所所发射射荧光的波光的波长越越_长 _。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_,降落到激降落到激发态的的_,最后最后发射出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短
64、;而磷光是而磷光是_发出的光出的光,发光光时间较长。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_直直跃线荧光光 _,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_阶跃线荧光光 _。7、分子磷光的分子磷光的发光速率光速率_较慢慢 _,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_长 _,在光照停止后在光照停止后_
65、还可以保持可以保持发射磷光一段射磷光一段时间 _。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的最低振最低振动、转动能极能极 ,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_高高 _,所所发射射荧光的波光的波长越越_长 _。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_振振动弛豫和内弛豫和内转换(或非(或非辐射射跃迁)迁) _,降落到激降落到激发态的的_最低振最低振动能极能极 _,最后最后发射
66、出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是_发出的光出的光,发光光时间较长。5、当、当浓度很低度很低时,物物质的的荧光光强度与其度与其浓度度_呈正比呈正比_,在在较高高浓度度时,荧光光强度将随度将随浓度的增高而度的增高而_降低降低_。6、受激气、受激气态原子直接原子直接跃回高于基回高于基态的的亚稳态时发射的射的荧光称光称_直直跃线荧光光 _,受激气受激气态原子以非原子以非辐射形式失去部分能量回到射形式失去部分能量回到较低激低激发态,然后然后跃回基回基态时产生的生的荧光称光称_阶跃线荧光光 _。7、分子磷光的分子磷光的
67、发光速率光速率_较慢慢 _,磷光的平均寿命比磷光的平均寿命比荧光光_长 _,在光照停止后在光照停止后_还可以保持可以保持发射磷光一段射磷光一段时间 _。8、当激、当激发态分子由第一分子由第一电子激子激发态的的最低振最低振动、转动能极能极 ,以光以光辐射形式射形式释放能量放能量降落到基降落到基态的各个振的各个振动和和转动能能级时,基基态振振动和和转动能能级越越_高高 _,所所发射射荧光的波光的波长越越_长 _。9、分子、分子荧光的光的发射射过程是分子中的价程是分子中的价电子吸收子吸收辐射能之后射能之后,跃迁到高迁到高电子激子激发态的任一振的任一振动能能级,然后通然后通过_振振动弛豫和内弛豫和内转
68、换(或非(或非辐射射跃迁)迁) _,降落到激降落到激发态的的_最低振最低振动能极能极 _,最后最后发射出一个光子而回到基射出一个光子而回到基态。10、分子、分子荧光是光是_电子由受激子由受激发单重重态返回基返回基态 _发出的光出的光.发光光时间较短短;而磷光是而磷光是_电子由受激子由受激发三重三重态返回基返回基态 _发出的光出的光,发光光时间较长。11、分子、分子荧光的光的发射波射波长比激比激发波波长大或者小?大或者小?为什么?什么?A大;因大;因为去激去激发过程中存在各种形式的无程中存在各种形式的无辐射射跃迁,迁,损失一部分能量;失一部分能量;B小;因小;因为激激发过程中,分子吸收一部分外界
69、能量;程中,分子吸收一部分外界能量;C相同;因相同;因为激激发和和发射在同射在同样的能的能级上上跃迁,只是迁,只是过程相反;程相反;D不一定;因不一定;因为其波其波长的大小受到的大小受到测量条件的影响。量条件的影响。12、在分子在分子荧光光测量中,要使量中,要使荧光光强度正比于度正比于荧光物光物质的的浓度,必要的条件度,必要的条件是什么?是什么? A 用高灵敏的用高灵敏的检测器器 B在最大的量子在最大的量子产率下率下测量量 C在最大的摩在最大的摩尔吸光系数下吸光系数下测量;量; D在稀溶液中在稀溶液中测量。量。 13、下列下列说法中,正确的是哪一个?法中,正确的是哪一个? A能能发荧光的物光的
70、物质一般具有一般具有杂环化合物的化合物的刚性性结构;构; B能能发荧光的物光的物质一般具有大一般具有大环化合物的化合物的刚性性结构;构; C能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有对称性称性质的的环状状结构;构;D能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有共共轭体系的体系的刚性性结构;构; 14、在下列的四种在下列的四种说法中,哪一种是不正确的?法中,哪一种是不正确的? A分子分子荧光光发射光射光谱通常与吸收光通常与吸收光谱互互为镜像关系;像关系; B分子分子荧光光发射光射光谱与激与激发波波长没有关系;没有关系; C分子分子荧光光发射光射光谱随激随激发波波长不同而不同而变化;化; D分子分子荧光光发
71、射的射的强度与激度与激发光的光的强度成正比的关系。度成正比的关系。 11、分子、分子荧光的光的发射波射波长比激比激发波波长大或者小?大或者小?为什么?什么?A大;因大;因为去激去激发过程中存在各种形式的无程中存在各种形式的无辐射射跃迁,迁,损失一部分能量;失一部分能量;B小;因小;因为激激发过程中,分子吸收一部分外界能量;程中,分子吸收一部分外界能量;C相同;因相同;因为激激发和和发射在同射在同样的能的能级上上跃迁,只是迁,只是过程相反;程相反;D不一定;因不一定;因为其波其波长的大小受到的大小受到测量条件的影响。量条件的影响。12、在分子在分子荧光光测量中,要使量中,要使荧光光强度正比于度正
72、比于荧光物光物质的的浓度,必要的条件度,必要的条件是什么?是什么? A 用高灵敏的用高灵敏的检测器器 B在最大的量子在最大的量子产率下率下测量量 C在最大的摩在最大的摩尔吸光系数下吸光系数下测量;量; D在稀溶液中在稀溶液中测量。量。 13、下列下列说法中,正确的是哪一个?法中,正确的是哪一个? A能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有杂环化合物的化合物的刚性性结构;构; B能能发荧光的物光的物质一般具有大一般具有大环化合物的化合物的刚性性结构;构; C能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有对称性称性质的的环状状结构;构;D能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有共共轭体系的体系的刚性性结构;构
73、; 14、在下列的四种在下列的四种说法中,哪一种是不正确的?法中,哪一种是不正确的? A分子分子荧光光发射光射光谱通常与吸收光通常与吸收光谱互互为镜像关系;像关系; B分子分子荧光光发射光射光谱与激与激发波波长没有关系;没有关系; C分子分子荧光光发射光射光谱随激随激发波波长不同而不同而变化;化; D分子分子荧光光发射的射的强度与激度与激发光的光的强度成正比的关系。度成正比的关系。 11、分子、分子荧光的光的发射波射波长比激比激发波波长大或者小?大或者小?为什么?什么?A大;因大;因为去激去激发过程中存在各种形式的无程中存在各种形式的无辐射射跃迁,迁,损失一部分能量;失一部分能量;B小;因小;
74、因为激激发过程中,分子吸收一部分外界能量;程中,分子吸收一部分外界能量;C相同;因相同;因为激激发和和发射在同射在同样的能的能级上上跃迁,只是迁,只是过程相反;程相反;D不一定;因不一定;因为其波其波长的大小受到的大小受到测量条件的影响。量条件的影响。12、在分子在分子荧光光测量中,要使量中,要使荧光光强度正比于度正比于荧光物光物质的的浓度,必要的条件度,必要的条件是什么?是什么? A 用高灵敏的用高灵敏的检测器器 B在最大的量子在最大的量子产率下率下测量量 C在最大的摩在最大的摩尔吸光系数下吸光系数下测量;量; D在稀溶液中在稀溶液中测量。量。 13、下列下列说法中,正确的是哪一个?法中,正
75、确的是哪一个? A能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有杂环化合物的化合物的刚性性结构;构; B能能发荧光的物光的物质一般具有大一般具有大环化合物的化合物的刚性性结构;构; C能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有对称性称性质的的环状状结构;构;D能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有共共轭体系的体系的刚性性结构;构; 14、在下列的四种在下列的四种说法中,哪一种是不正确的?法中,哪一种是不正确的? A分子分子荧光光发射光射光谱通常与吸收光通常与吸收光谱互互为镜像关系;像关系; B分子分子荧光光发射光射光谱与激与激发波波长没有关系;没有关系; C分子分子荧光光发射光射光谱随激随激发波波长不同而
76、不同而变化;化; D分子分子荧光光发射的射的强度与激度与激发光的光的强度成正比的关系。度成正比的关系。 11、分子、分子荧光的光的发射波射波长比激比激发波波长大或者小?大或者小?为什么?什么?A大;因大;因为去激去激发过程中存在各种形式的无程中存在各种形式的无辐射射跃迁,迁,损失一部分能量;失一部分能量;B小;因小;因为激激发过程中,分子吸收一部分外界能量;程中,分子吸收一部分外界能量;C相同;因相同;因为激激发和和发射在同射在同样的能的能级上上跃迁,只是迁,只是过程相反;程相反;D不一定;因不一定;因为其波其波长的大小受到的大小受到测量条件的影响。量条件的影响。12、在分子在分子荧光光测量中
77、,要使量中,要使荧光光强度正比于度正比于荧光物光物质的的浓度,必要的条件度,必要的条件是什么?是什么? A 用高灵敏的用高灵敏的检测器器 B在最大的量子在最大的量子产率下率下测量量 C在最大的摩在最大的摩尔吸光系数下吸光系数下测量;量; D在稀溶液中在稀溶液中测量。量。 13、下列下列说法中,正确的是哪一个?法中,正确的是哪一个? A能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有杂环化合物的化合物的刚性性结构;构; B能能发荧光的物光的物质一般具有大一般具有大环化合物的化合物的刚性性结构;构; C能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有对称性称性质的的环状状结构;构;D能能发荧光的物光的物质一般具有一般
78、具有共共轭体系的体系的刚性性结构;构; 14、在下列的四种在下列的四种说法中,哪一种是不正确的?法中,哪一种是不正确的? A分子分子荧光光发射光射光谱通常与吸收光通常与吸收光谱互互为镜像关系;像关系; B分子分子荧光光发射光射光谱与激与激发波波长没有关系;没有关系; C分子分子荧光光发射光射光谱随激随激发波波长不同而不同而变化;化; D分子分子荧光光发射的射的强度与激度与激发光的光的强度成正比的关系。度成正比的关系。 11、分子、分子荧光的光的发射波射波长比激比激发波波长大或者小?大或者小?为什么?什么?A大;因大;因为去激去激发过程中存在各种形式的无程中存在各种形式的无辐射射跃迁,迁,损失一
79、部分能量;失一部分能量;B小;因小;因为激激发过程中,分子吸收一部分外界能量;程中,分子吸收一部分外界能量;C相同;因相同;因为激激发和和发射在同射在同样的能的能级上上跃迁,只是迁,只是过程相反;程相反;D不一定;因不一定;因为其波其波长的大小受到的大小受到测量条件的影响。量条件的影响。12、在分子在分子荧光光测量中,要使量中,要使荧光光强度正比于度正比于荧光物光物质的的浓度,必要的条件度,必要的条件是什么?是什么? A 用高灵敏的用高灵敏的检测器器 B在最大的量子在最大的量子产率下率下测量量 C在最大的摩在最大的摩尔吸光系数下吸光系数下测量;量; D在稀溶液中在稀溶液中测量。量。 13、下列
80、下列说法中,正确的是哪一个?法中,正确的是哪一个? A能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有杂环化合物的化合物的刚性性结构;构; B能能发荧光的物光的物质一般具有大一般具有大环化合物的化合物的刚性性结构;构; C能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有对称性称性质的的环状状结构;构;D能能发荧光的物光的物质一般具有一般具有共共轭体系的体系的刚性性结构;构; 14、在下列的四种在下列的四种说法中,哪一种是不正确的?法中,哪一种是不正确的? A分子分子荧光光发射光射光谱通常与吸收光通常与吸收光谱互互为镜像关系;像关系; B分子分子荧光光发射光射光谱与激与激发波波长没有关系;没有关系; C分子分子荧光光发射光射光谱随激随激发波波长不同而不同而变化;化; D分子分子荧光光发射的射的强度与激度与激发光的光的强度成正比的关系。度成正比的关系。