現(xiàn)代測試技術(shù)原理總結(jié)課件

第二章分子熒光、磷光第三章化學(xué)發(fā)光、電化學(xué)發(fā)光第四章光聲光譜第五章旋光光譜、圓二色性光譜第六章激光拉曼光譜第七章核磁共振波譜第八章電子順共振波譜第九章電子能譜第十章質(zhì)譜第十一章熱分析(熱重分析、差熱分析、DSC)第十二章顯微技術(shù)〔透射電子顯微鏡、掃描電子顯電鏡、原子力顯微術(shù))11章內(nèi)容共包括了18種測試技術(shù)?，F(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光分子熒光光譜發(fā)光機(jī)理吸收光輻射發(fā)射光輻射基態(tài)激發(fā)去活化(熒光發(fā)射、磷光和遲滯熒光、振動弛豫、內(nèi)轉(zhuǎn)換外轉(zhuǎn)換、體系間跨越)熒光是一個光致發(fā)光的過程!現(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光激發(fā):分子中的電子從基態(tài)一低能級態(tài)吸收外來能量(電能、熱能、化學(xué)能和光能)后躍遷上升至激發(fā)態(tài)的各振動能級。激發(fā)態(tài)的兩種情況:1單重態(tài)激發(fā)基態(tài)(單重態(tài))激發(fā)態(tài)(單重態(tài))(S=士,S=0,M=25+1=1)(S=0,M=1)稱為自旋量子數(shù);S稱為總自旋量子數(shù);M稱為譜線的多重激發(fā)前后電子的自旋狀態(tài)不發(fā)生改變。2三重態(tài)激發(fā)基態(tài)(單重態(tài))激發(fā)態(tài)(三重態(tài))(S=0,M=1)(s=,班,S=1,M=3)激發(fā)前后電子的自旋狀態(tài)發(fā)生改變。根據(jù)洪特規(guī)則,三重態(tài)體系要比單重態(tài)體系能級低及穩(wěn)定現(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光去活化(Deactivation)去活化途徑輻射躍遷廡輻射躍遷熒光磷光振動弛豫內(nèi)轉(zhuǎn)換]「外轉(zhuǎn)換]體系間跨越熒光:第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級基態(tài)磷光:第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級→基態(tài);現(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光熒光發(fā)射:第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級的電孑通過發(fā)射光量子方式回到基態(tài)約10-9~107秒。磷光及遲滯熒光:第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級的電子通過發(fā)射光量子方式回到基態(tài)約104~10秒。(在低溫振動弛豫:溶液中激發(fā)態(tài)的溶質(zhì)分孑通過碰撞將過剩的振動能量傳遞給溶劑分子,使同一電子能級內(nèi)以熱能量交換形式由高振動能級至低相鄰振動能級間的躍遷,約1013~1011秒?，F(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光內(nèi)轉(zhuǎn)換處于激發(fā)態(tài)的分子可經(jīng)過非輻射躍遷達(dá)到較低能級的電子激發(fā)態(tài)。這種情況通常為二個電孑能級相當(dāng)接近時發(fā)生(S1和S2、T1和T2),約1013~10秒外轉(zhuǎn)換:激發(fā)態(tài)分子與溶劑或其他溶質(zhì)間的相互作用而轉(zhuǎn)移能量的非輻射躍遷,外轉(zhuǎn)換使熒光或磷光減弱或“猝滅體系間跨越躍遷體系間跨越躍遷過程中,激發(fā)態(tài)電子自旋倒轉(zhuǎn)而使分子多重性發(fā)生變化,如:單重態(tài)、三重態(tài)通常含重原子(碘、溴)的分子中,體系間跨越躍遷最為常見,而使熒光減弱現(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光熒光激發(fā)光譜與發(fā)射光譜激發(fā)光譜:測定熒光物質(zhì)在某個波長下的熒光強(qiáng)度和激發(fā)波長之間的譜圖。即:固定測量波長〔選最大的熒光發(fā)射浪長)測量化合物發(fā)射的熒光強(qiáng)度與激發(fā)照射)光波長的關(guān)系曲線激發(fā)光譜的形狀和測量時選擇的發(fā)射浪長無關(guān),但熒光的強(qiáng)度與發(fā)射波長有關(guān);通常采用激發(fā)光譜中最強(qiáng)的波峰所處波長作為激發(fā)波長λEx。現(xiàn)代分析測試披術(shù)一分子螢光光熒光產(chǎn)生的條件必須具有所照射的光線相同頻率的吸收結(jié)構(gòu)。吸收能量后處于激發(fā)態(tài)的分子必須具有熒光量子率發(fā)光的量子數(shù)熒光效率“吸收的量子數(shù)熒光與結(jié)構(gòu)的關(guān)系知真濕棵德輕碧分子子(大多數(shù)芳香環(huán)、雜環(huán)2縣有剛性平面結(jié)構(gòu)的分子〔熒光素、芴、羅丹明3芳環(huán)上取代基的類型和位置(a芳環(huán)上有給電子基熒光效率增加;b吸電熒光降低;c最個龍駕碧不電李輸?shù)钠嵩黾恿坠狻３幋治鰷y試披術(shù)一臺子磷光光譜二、分孑磷光光譜磷光發(fā)光機(jī)理發(fā)光機(jī)理分子吸收激發(fā)光源的光能后,被激發(fā)至激發(fā)態(tài),由于在激發(fā)過程中分子中的電子自旋發(fā)生變化,從基態(tài)單重態(tài)激發(fā)至激發(fā)態(tài)的三重態(tài),或從基態(tài)一單重態(tài)激發(fā)至激發(fā)態(tài)一單重態(tài),然后通過體系間跨越躍遷到三重態(tài),由三重態(tài)通過發(fā)射光子釋放能量躍遷回到基態(tài)一單重態(tài)。硯代分析測試披術(shù)一臺子磷光光譜產(chǎn)生磷光條件分子中的激發(fā)單重態(tài)與激發(fā)三重態(tài)的振動能級有重疊,則可能發(fā)生體系間跨越躍遷,S