Люминесценция. Свечение

Люминесценция – свечение атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов,

Основное
состояние
электронов

S1 возбужденное состояние

S2 возбужденное состояние

Absorbance energy

Флуоресцения =10-9 s

Поглощение=10-15 s

Безызлучательная

Законы затухания люминесценции

Законы затухания люминесценции

Значения квантового выхода Вкв и среднего
времени возбужденного состояния эритрозина
в

Диаграмма энергетиеских уровней (диаграмма Яблонского)

Фосфоресценция .Внутренняя и интекомбинационная конверсия

Длительные процессы свечения

Фосфоресценция

kF = излучение(S1 → S0)
kic = внутренняя конверсия
(S1 → S0)
kisc

a) Колебательная релаксация: столкновение растворителя
- λ излучения > λ возбуждения (Стоксов

d) Интеркомбинационные переходы:
-Спин электрона «переворачивается»
- Изменение мультиплетности в молекуле (синглет

Влияние внутри и межмолекулярных взаимодействий на люминесценцию

Эффекты растворителя и окружающей среды на спектры флуоресценции

Скорость релаксации растворителя

Полярность

Молекулярные процессы в конденсированной фазе

Диффузия
Релаксация
Сольватация
Перенос заряда (электрон и протон)
Растворитель: активный

Полярность растворителя

Эффект связывания макромолекул на флуоресценцию

Диэлектрическая сольватация

Флуоресценция Кумарина 153 0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2,

Полярность растворителя

Объясняется
уравнением
Lippert

Уравнение Lipperta

Ориентационная поляризуемость

Энергия диполя в электрическом поле

R- электрическое поле (реактивное)
индуцированное

Поляризуемость растворителя: подвижность электронов растворителя и дипольного моменте молекул растворителя

Высокочастотная поляризуемость

- перераспределения

Реактивное поле

Электронное движение

Переориентация

Поглощение энергии в основном и возбужденном состояниях

Энергия поглощения

Энергии двух уровней для излучения

Энергия излучения

Уравнение Липперта

Специфические взаимодействия

Неоднородное уширение спектров

Динамическое и статическое тушение люминесценции

Динамическое тушение

Динамическое тушение

Динамическое и статическое тушение люминесценции

Статическое тушение

Ассоциация

Сравнение динамического и статического тушения

Для динамического и статического тушения флуоресценции наблюдается

Флуоресценция

Молекулы могут излучать свет большей длны волны, чем длина волны возбуждающего

Квантовый выход Q
Отношение числа фотонов излучающих к числу фотонов поглощенных

Время

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА
ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Флуоресценция

Молекулы могут излучать свет большей длны волны, чем длина волны возбуждающего

Квантовый выход Q
Отношение числа фотонов излучающих к числу фотонов поглощенных

Время

Донор

Акцептор(ы)

ПЭЭВ

НАЗВАНИЕ?
Флуоресцентный резонансный перенос энергии
или
Ферстеровский резонансный перенос энергии E (FRET -ПЭЭВ)
??

Диаграмма энергетических уровней

Реакционная схема

D- донор A- акцептор
hv e,d,f – энергия фотона для

Квантовый выход донора в присутствии акцептора Q

Квантовый выход донора Q в

Эффективность ПЭЭВ E

где

Измерение интенсивности флуоресценции донора с акцептором (Qda) и без

ПЭЭВ –динамический процесс с константой скорости kT:

Энергия передается безызлучательно от одной

Fritz London

Van der Waals interaction

Quantum Theory: London, 1930; London, 1937
2nd order

Радиус Ферстера

Соотношение между эффективностью передачи и расстоянием между донором и акцептором

Ro может быть вычислен

Qd : квантовый выход донора,
n : коэффициент

Eффективность переноса между двумя молекулами

Безызлучательный перенос имеет место
В ближнем поле осциллятора

Ближнее поле здесь. Здесь ВЭЭВ

• Энергия взаимодейстия, , между двумя идентичными диполями is (|ближнее поле

Ориентационный
фактор: