[陽明大一分析化學] Fluorescence

Fluorescence

ㄧ‧基本概念

(1)   Nonradiative relaxation：產生原因→分子間的撞擊，使得能量被傳遞到水中，並使溶液的溫度升高，分子本身也往較低能量的階層前進

a.       vibrational relaxation：在同一個階層中→vibration/rotation的不同

b.      internal conversion：由上個階層的最低→較低階層的最高

 

(2)   Fluorescence：

a.       能夠產生螢光的物質較少→要讓Nonradiative relaxation速度變慢，並且提升fluorescence的速度→需要有特定的結構(EX.芳香族)

b.      入射光的波長比螢光波長要來的短→這種位移的現象被稱做stoke shift(紅位移)

c.       Mirror image rule：入射的波圖→代表exciting state的vibrational level；螢光的光譜→代表ground state的vibrational level→其結果成為鏡象

d.      螢光物質：

1.      芳香族(詳見P828)

2.      分子越穩固時也更容易產生螢光→(柏翔表示：雙鍵越多，分子越rigid，其螢光的效果越好)

3.      有些熬合物與金屬離子bind後，能產生更好的螢光效果

4.      溫度越高→螢光越差→分子有更多機會撞擊而產生Nonradiative relaxation

5.      濃度與螢光→與濃度成正比，利用F=k(p0-p)與比爾定律得到→可以利用這個線性性質，反推求濃度

(3)   磷光：其產生與螢光類似，但有些許的差異，在下繼續比較

a.       引入siglet與triplet的概念：在ground state中，電子的自旋應該是相反，在excitation state中，有兩種情況可能發生，第一種稱做siglet，兩電子自旋仍相反；另一種為triplet，兩電子的自旋變成相同的狀況

b.      螢光→從excitation siglet state→ground siglet state

c.       磷光→從excitation triplet state→ground siglet state→比較困難，因為會有電子自旋的改變，其產生時間較長。但是因為強度較弱，較少被應用。