Уравнение Штерна-Фольмера

Тушение возбужденных состояний.

hn_погл

M ¾¾® M^*

M^* ¾¾® M + hn_фл, k_фл

M^* ¾¾® M, k_безызл

M^* + Q ¾¾® P + R, k_туш

А) Без тушителя:

I^М_погл = [M^*] (k_фл + k_безызл)

Б) В присутствии тушителя:

I^М_погл = [M^*]^a(k_фл + k_безызл + k_туш [Q])

Откуда

[M^*] (k_фл + k_безызл + k_туш [Q])

--------- = ----------------------------- =

[M^*]^a (k_фл + k_безызл)

k_туш [Q]

= 1 + -----------------

(k_фл + k_безызл)

Поскольку

I⁰_фл = a [M^*]

I_фл = a [M^*]^a

и

1/ (k_фл + k_безызл) = t_S^*

I⁰_фл

------ = 1 + k_тушt_S^* [Q]

I_фл

Уравнение (1) (Штерна-Фольмера) позволяет найти k_туш.

Значение k_туш находят из графика линейной зависимости I⁰_фл/ I_фл от [Q].

I⁰_фл/ I_фл

a tga = k_тушt_S^*

1

[Q]

Выражение

(k_фл + k_безызл + k_туш [Q]) t_S^*

----------------------------- = ------------

(k_фл + k_безызл) t_S^*b

и следовательно

t_S^*

----------- = 1 + k_тушt_S^* [Q]

t_S^*b

тушение 1-го рода, или динамическое тушение

Тушение 2-го рода.

I⁰_фл

------ = 1 + K [Q] (3)

I_фл

и при этом t_S^* остается неизменным.

Этот случай тушения флуоресценции называется тушением 1-го рода, или статическим тушением.

В общем случае тушения 1-го и 2-го рода выражения для падения интенсивности флуоресценции и сокращения времени жизни имеюют вид

I⁰_фл

------ = (1 + K [Q])(1 + k_тушt_S^* [Q]) (4)

I_фл

t_S^*

----------- = 1 + k_тушt_S^* [Q]

t_S^*b