ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Содержание
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ............................................................................... 4
1.1.ТУШЕНИЕ ПЕРВОГО РОДА ..................................................................................... 4
1.2. ТУШЕНИЕ ВТОРОГО РОДА .................................................................................... 5
1.3. БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ......... 7
1.4. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ................................................... 10
1.5. КВАНТОВО–МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ............................... 12
1.5.1 Индуктивно-резонансный перенос энергии ............................................. 13
1.5.2. Обменно-резонансный перенос энергии .................................................. 15
1.6. КИНЕТИКА ЗАТУХАНИЯ И КВАНТОВЫЙ ВЫХОД ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ПРИ
НАЛИЧИИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ В ЖИДКИХ РАСТВОРАХ......................... 16
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ............................................................... 20
2.1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ............................................................................ 20
2.2. ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ ..................................................................... 20
2.3. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКИ СПЕКТРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ .............. 20
2.3.1 Исключение влияния излучательного переноса энергии от донора к
акцептору на спектр люминесценции донора.................................................. 21
2.3.2.Описание установки для регистрации спектров люминесценции ........ 21
3. ЗАДАНИЯ ............................................................................................................. 24
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 25
4
1. Теоретическая часть
В широком смысле слова под тушением возбужденных состояний
понимают любые процессы их дезактивации, являющиеся результатом
взаимодействия возбужденных молекул с компонентами системы. Выход
люминесценции очень чувствителен к различным внутримолекулярным и
межмолекулярным взаимодействиям, которые вызывают его уменьшение и
приводят к развитию процессов тушения люминесценции. Так, при увеличении
температуры наступает температурное тушение, при увеличении
концентрации – концентрационное тушение, при добавлении посторонних
примесей – тушение посторонними примесями. К числу наиболее активных
тушителей люминесценции относятся [1]:
1) тяжелые анионы и катионы
++−− 2
,,, CuCsBrI (при этом облегчается
11
TS → переход);
2) парамагнитные ионы и молекулы
+2
2
, MnO , нитроксильные радикалы;
3) молекулы растворителя. Наибольшим тушащим действием обладают
обычно полярные растворители, такие, как вода;
4) акцепторы электронной энергии возбуждения.
Согласно С. И. Вавилову, тушение флуоресценции молекулами-
тушителями может быть статическим (тушение первого рода) и динамическим
(тушение второго рода).
1.1.Тушение первого рода
К тушению первого рода [2,3] были отнесены все те процессы, в которых
уменьшение выхода люминесценции не сопровождается уменьшением средней
длительности возбуждённого состояния. Тушение первого рода вызывается
быстрыми химическими или физико-химическими процессами в возбужденных
молекулах исследуемого вещества. В этом случае часть энергии света,
поглощенного молекулами, расходуется на их диссоциацию, ионизацию или на
увеличение энергии их колебания и вращения. Такие процессы развиваются с
большой скоростью и происходят за время, соизмеримое со временем
собственных колебаний молекул (~10
-13
÷10
-14
с), что значительно меньше
времени жизни молекул в возбуждённом состоянии, 10
-9
с.
Статическое тушение связано также с образованием нефлуоресцирующих
комплексов НК флуоресцирующих молекул Ф с молекулами тушителя Q:
HKQФ ↔+ . (1)
Отношение концентраций свободного флуоресцирующего и связанного
нефлуоресцирующего вещества
[][ ]
HKФ может быть найдено из уравнения
равновесия
[][]
[]
НК
QФ
K
Д
= , (2)
