7. Квантовый выход - отношение скорости испускания к скорости поглощения.
Пусть nпогл - число квантов света, поглощенных за время t;
nфл - число квантов света, испущенных за время t
тогда квантовый выход флуоресценции jфл есть
где - скорость испускания света
- скорость поглощения света
или после интегрирования
- отношение числа квантов, испущенных в виде флуоресценции, к числу поглощенных квантов за одно и то же время.
Связь между интенсивностью флуоресценции и коэффициентом экстинкции. Поскольку jфл есть отношение скорости испускания света, т.е интенсивности флуоресценции, Iфл, к скорости поглошения света, т.е. интенсиности поглощного света, Iпогл, то
Iфл = jфл Iпогл = jфл Iпад (1- 10 -e с l ).
Для малых D (<<1) – разбавленный раствор
Iпад (1- 10 -e с l ) = 2.3 Iпад e с l
и Iфл =2.3 Iпад e с l
Квантовый выход jфл изменяется в пределах
1 ³ jфл ³ 0
Причина необходимости измерения jфл :
если jфл = 1, то вся энергия поглощенного света расходуется только путем флуоресценции, и эффективность ф/х реакции Þ 0.
|
|
Время жизни. Часто говорят «время жизни флуоресценции» - это принятый жаргон. Правильно сказать «время жизни молекул в синглетно-возбужденном состоянии» или «длительность свечения в виде флуоресценции».
Экспериментально установлено (импульсное возбуждение, длительность
импульса 10-12 с), что интенсивность флуоресценции уменьшается по экспоненциальному закону
It = I0 exp(-kфл t), (1)
где kфл - константа скорости флуоресценции (с-1) - число актов испускания в ед.времени.
. По определению kфл = 1/tфл (время затухания флуоресценции),и следовательно
It = I0 exp(-t/tфл),
откуда
ln (I0/It) = t/tфл
Время tфл определяется как время, за которое интенсивность флуоресценции уменьшается в е-раз (2.7).
Вывод ур-я (1). Пусть дезактивация M* происходит только за счет флуоресценции.
S1
hn
M ¾® M*
kфл
-d[M*]/dt = kфл [M*]
откуда
S0
[M*] = [M*]0 exp(-kфл t) (2)
Интенсивность флуоресценции прямо пропорциональна [M*], или
It = a [M*] (3)
Подставляя (2) в (3) получаем (1), где I0 = a [M*].
Экспоненциальный характер затухания флуоресценции отражает Больцмановское распределение возбужденных молекул.
N*/N*0
0.37
Время жизни