第七章分子發(fā)光-熒光與磷光課件

發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)西安郵電學院光電信息工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)第七章

有機發(fā)光基礎(chǔ)Chapter

Twelve分子熒光:Fluorescence

分子磷光:Phosphorescence12發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)§7.1

分子發(fā)光的基本原理第一次記錄熒光現(xiàn)象的是16世紀西班牙的內(nèi)科醫(yī)生和植物學家N.Monardes

，

1575

年他提到在含有一種稱Nephriticum”的木頭切片的水溶液中，呈現(xiàn)了極為可愛的天藍色。直到1852年，Stokes在考察奎寧和葉綠素的熒光時，用分光光度計觀察到其熒光的波長比入射光的波長稍微長些，才判斷這

種現(xiàn)象是這些物質(zhì)在吸收光能后重新發(fā)射不同波長的光，而不

是由光的漫射作用所引起的，從而導入了熒光是光發(fā)射的概念，

他還由發(fā)熒光的礦石“螢石”推演而提出“熒光”這一術(shù)語。1867年，Goppelsroder進行了歷史上首次的熒光分析工作，應用鋁—桑色素配合物的熒光進行鋁的測定。19世紀以前，熒光的觀察是靠肉眼進行的，直到1928年，才由Jette和West提出了第一臺熒光計。發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)一.分子熒光與磷光的產(chǎn)生單重態(tài)與三重態(tài)分子的活化與去活化分子發(fā)光的類型按激發(fā)的模式分類：

分子發(fā)光按分子激發(fā)態(tài)的類型分類：光致發(fā)光化學發(fā)光/生物發(fā)光

熱致發(fā)光場致發(fā)光摩擦發(fā)光分子發(fā)光熒光

磷光瞬時熒光遲滯熒光按光子能量分類：斯托克斯熒光(Stokes)：λex

<

λem反斯托克斯熒光

(Antistokes)：λex

>λem共振熒光(Resonance)：λex

=

λem熒光3發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)分子的活化與去活化SS1T1S2紫外可見吸收光譜外轉(zhuǎn)移紫外可見共振熒

光

0光譜內(nèi)轉(zhuǎn)移熒光系間竄躍磷光反系間竄躍遲滯熒光振動弛豫２.無輻射躍遷的類型振動弛豫:

Vr

10-12sec外

轉(zhuǎn) 移:無輻射躍遷回到基態(tài)內(nèi)

轉(zhuǎn) 移:S2~S1能級之間有重疊

系間竄躍:

S2~T1能級之間有重疊反系間竄躍:由外部獲取能量后

T1~

S2１.輻射躍遷的類型

共振熒光：10-12

sec熒磷光：10-8

sec

光：1~10-4

sec遲滯熒光:102~10-4

sec4發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)二.分子熒光(磷光)光譜1.

熒光(磷光)激發(fā)光譜與發(fā)射光譜熒光(磷光)均為光致發(fā)光，在光輻射的作用下，熒光物質(zhì)發(fā)射出不同波長的熒光。A.

激發(fā)光譜固定λem=620nm(MAX)exλex

=290nm

(MAX)固定發(fā)射波長掃描激發(fā)波長熒光激發(fā)光譜與

紫外-可見吸收光譜類似5發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)λex

=290nm

(MAX)emB.

發(fā)射光譜(熒光光譜)固定激發(fā)波長 掃描發(fā)射波長發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長無關(guān)：分子的激發(fā)光譜可能含有幾個激發(fā)帶，但發(fā)射光譜只含一個發(fā)射帶；即使分子被激發(fā)到高于S1的電子態(tài)，由于經(jīng)過極快的內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動弛豫降到S1電子態(tài)的最低振動、轉(zhuǎn)動能級，然后以輻射形式釋放能量回到基態(tài)。C.

激發(fā)光譜與發(fā)射

光譜的鏡像關(guān)系S04321S143211→

31→

21→

41→11→

41→

2固定λem=620nm(MAX)

固定λex=290nm

(MAX)1→

4

1→

1λ

=

620nm(M6

AX)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)D.磷光光譜與發(fā)射光譜相同條件下的磷光光譜激發(fā)光譜發(fā)射光譜72.

三維熒光光譜蒽的激發(fā)光譜I

F

∝f

(λex

、λem)固定發(fā)射波長、掃描激發(fā)波長I

F

∝f

(λex

、λem)固定激發(fā)波長、掃描發(fā)射波長蒽的發(fā)射光9

譜蒽的三維等高線光譜圖蒽的三維等熒光強度光譜11VB1和VB2的三維熒光光譜RLSDSTSATSADS散射片三維共振光散射光譜3.三維共振光散射光譜ADSATSTSRLSDS散射片三維共振光散射等高線光譜圖共振光散射

瑞利散射固定λex=270nm拉曼光二級共振光散射三級共振光散射熒光光譜有用區(qū)間13發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)三.分子熒光(磷光)強度與熒光物質(zhì)濃度的關(guān)系1.

熒光強度(磷光)與濃度的關(guān)系光吸收定律（Lambert

–Beer

Law）相應的吸光分數(shù)為：熒光強度（IF）與相應的吸光分數(shù)成正比：按照級數(shù)展開式：14發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)對于稀溶液，當ε

bc<0.05（磷光ε

bc<0.01）時：IF----熒光強度?F-----熒光量子產(chǎn)率b--吸收光程ε--摩爾吸光系數(shù)C--熒光物質(zhì)濃度IP----磷光強度?P-----磷光量子產(chǎn)率k--與儀器靈敏度有關(guān)的參數(shù)

I0--入射光強度。2.

熒光(磷光)的平均壽命分子在激發(fā)態(tài)的平均時間或者說處于激發(fā)態(tài)的分子數(shù)目衰減到原來的1/2所經(jīng)歷的時間。對于處于S1(T1)電子態(tài)的熒光體來說，其平均壽命(τ)可以左式表示：15發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)3.

熒光(磷光)的量子產(chǎn)率熒光量子產(chǎn)率的定義：kF、

kp主要取決與熒光物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)；

?st系間竄躍效率。

Σ

ki主要取決化學環(huán)境，同時也與熒光物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。大多數(shù)的熒光物質(zhì)的量子產(chǎn)率在0.1~1之間；例如：0.05mol/L的硫酸喹啉，?F=0.55；

熒光素

?F=1化合物?F0.110.290.460.600.52

16發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1.

躍遷的類型對于有機熒光物質(zhì):n

→π*

εmax＜

100π*→π平均壽命10-5~10-7secπ→π*

εmax≥104

平均壽命10-7~10-9seckS→

T小π*

→

nπ*→π

是有機化合物產(chǎn)生熒光的主要躍遷類型。強熒光的有機化合物具備下特征:①具有大的共軛π鍵結(jié)構(gòu)；②具有剛性的平面結(jié)構(gòu)；③具有最低的單重電子激發(fā)態(tài)為S1為π

*

→π型；④取代基團為給電子取代基。§7.2

分子熒光與磷光強度的影響因素一.熒光的量子產(chǎn)率二.熒光與有機化合物的結(jié)構(gòu)17發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)2.

共軛效應產(chǎn)生熒光的有機物質(zhì)，都含有共軛雙鍵體系，共軛體系越大，離域大π鍵的電子越容易激發(fā)，熒光與磷光越容易產(chǎn)生?；衔锉捷凛於?/p>

省戊

省?F0.110.290.460.600.52λexmax(nm)ex205286365390580λemmax

(nm)em278321400480640熒光物質(zhì)的剛性和平面性增加，有利于熒光發(fā)射。3.

剛性平面結(jié)構(gòu)芴聯(lián)苯F?

=1F?

=0.218發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)不產(chǎn)生熒光產(chǎn)生熒光產(chǎn)生熒光?F=0.92不產(chǎn)生熒光萘VA?F(萘)=

5?F(VA)熒光黃酚酞偶氮菲偶氮苯19發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1）給電子取代劑加強熒光—HN2，

—

NHR，

—NR2，

—

OH，

—

OR

，

—

CN產(chǎn)生

p→π共軛4.

取代基效應二苯甲酮：弱熒光、強磷光S1

→T1的系間竄躍產(chǎn)率接近120化合物苯苯酚苯胺苯基氰苯甲醚λ

emmax

(nm)278~310285~365310~405280~390285~345相對熒光強度10182020202）得電子取代基減弱熒光、加強磷光—C=0，

—

COOH，

—NO2不產(chǎn)生

p→π共軛硝基苯：不產(chǎn)生熒光、弱磷光發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)3）取代基的位置空間位阻對熒光發(fā)射的影響 立體異構(gòu)體對熒光發(fā)射的影響反式二苯乙烯

強熒光物質(zhì)?F=0.75

?F=0.03電離效應對熒光發(fā)射的影響順式二苯乙烯非熒光物質(zhì)OH-H+OH-H+pH=1,

有熒光pH=13,

無熒光無熒光有熒21光發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)含有重原子的溶劑，由于重原子效應熒光減弱、磷光增強。5.重原子取代基效應—Cl，

—Br，—IS1→T1的系間竄躍由于重原子的存在增強化合物萘1-甲基萘1-氟萘1-氯萘1-溴萘1-碘萘?P/?F0.0930.0530.0685.26.4>1000λFmax(nm)315318316319320~λP

(nm)max470476473483484488τ

p(s)2.62.51.40.230.0140.00236.溶劑效應紅移:藍移:△

Eπ→π*△

En→π*＜有溶劑化作用△

Eπ→π*△

En→π*22＞在極性溶劑中：無溶劑化作用發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)三.金屬螯合物的熒光1.

螯合物中配位體的發(fā)光8-羥基喹啉

弱熒光8-羥基喹啉-Zn螯合物黃綠色強熒光2,2`-二羥基偶氮苯無熒光2,2`-二羥基偶氮苯-Al螯合物

強熒光系間竄躍S02.

螯合物中金屬離子的發(fā)光S1T1

d

*、f*d*→

df*→

f

熒光23分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)四.熒光的熄滅熒

光

熄

滅：熒光分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子相互作用引起

熒光強度降低或消失的現(xiàn)象。熒光熄滅劑：這些溶劑分子或其它溶質(zhì)分子稱為熒光熄滅劑。相對速率1K

[M*]1K2[M*][Q]粘度、溫度等因素有關(guān)。1.

碰撞熄滅與分子的直徑、激發(fā)2.

能量轉(zhuǎn)移熄滅再吸收過程：共振能量轉(zhuǎn)移：分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移：hv發(fā)射

熄滅24發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)3.

氧的熄滅作用氧分子是熒光、磷光的熄滅劑，4.

自熄滅與自吸收當熒光物質(zhì)的濃度大于1g/L時，常發(fā)生熒光的自熄滅(濃度熄滅)自吸收：沒有除氧，溶液中難以觀察到磷光由于?F

<1，使熒光

強度減弱或消失.形成二聚體：由于二聚體不發(fā)熒光，或發(fā)射熒光的能量有改變，造成自熄滅現(xiàn)象。25發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)§7.3

熒光(磷光)分光光度計一.主要組成及部件的功能熒光分光光度計工作原理基及儀器結(jié)構(gòu)框圖光源氙燈激發(fā)單色器樣品池光電倍增管數(shù)據(jù)處理儀器控制光源樣品池激發(fā)單色器檢測器發(fā)射

單色器發(fā)射單色器問題：熒光分光光度計與紫外-可見分光光度計有何異同點？數(shù)據(jù)處理

儀器2控6

制件基礎(chǔ)發(fā)光材料與器二.光源光源的要求：發(fā)射強度足夠且穩(wěn)定的連續(xù)光譜光輻射強度隨波長的變化小有足夠長的使用壽命常用氣體放電燈類型：氙燈光源 高壓汞光源氙燈光源波長范圍：200~1000nm工作壓力：5~20

atm啟動電壓：20~40KV使用壽命：1000~2000h最廣泛應用的連續(xù)光源：發(fā)射波長范圍寬 發(fā)射光強度大27發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)3.

高壓汞燈光源應用廣泛的線光源：253.7296.5302.2312.6313.2365.0365.5366.3404.7435.8546.1557.0579.0(nm

)光源樣品池激發(fā)

濾光片檢測器數(shù)據(jù)處理儀器控制發(fā)射單色器光源樣品池激發(fā)濾光片檢測器數(shù)據(jù)處理儀器控制發(fā)射濾光片28發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)玻璃濾光片的透射率干涉濾光片的透射率截止涉

濾光片的透射率29發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)線色散率 分辨率三.單色器平面衍射光柵聚光本領(lǐng)四.

檢測器光電倍增管波長范圍 容易破碎 沾污問題放大倍數(shù)：2n~5n;n=10,103~107， 最大108~109五.樣品池：液池、熒光池問題：紫外-可見分光光度計的吸收池與熒光分光光度計的樣品池有什么區(qū)別？樣品池的材料：與紫外-可見分光光度計的吸收池一樣吸收池的形狀：紫外-可見分光光度計的吸收池兩面透光熒光分光光度計的樣品池四面透光使用注意事項閃躍特性30發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)六.磷光分光光度計1.

光學系統(tǒng)與熒光分光光度計的區(qū)別光源樣品池激發(fā)

單色器檢測器數(shù)據(jù)處理儀器控制發(fā)射單色器切光器（斬波器）熒 光：10-8

sec共振熒光：10-12

sec磷 光：1~10-4

sec遲滯熒光：100~10-4

sec2.

樣品池與熒光分光光度計的區(qū)別通常情況下，樣品池需要放在盛液氮的石英杜瓦瓶內(nèi)，來測定低溫磷光。31發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)§7.４

熒光分析法的應用一.工作曲線法直接熒光標準曲線法熒光分析的靈敏度比紫外－可見分光光度法高103～104.熒光熄滅工作曲線法FFxCsCxFFxCsCx二.熒光分析法的靈敏度32發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)無機化合物在紫外光照射下會發(fā)生熒光的無機化合物很少，主要依賴于有機試劑形成的螯合物。直接熒光測定法自從

1867年

Goppelsroder進行了歷史上首次的熒光分析工作，應用鋁—桑色素配合物的熒光進行鋁的測定以來，采用有機試劑可以測定70多種元素。其中，較常測定的元素有：Be、Al、B、Ga、Se、Mg、Zn、Cd與某些稀土元素；測定的靈敏度有些可以達到10-10;熒光熄滅測定法某些元素雖然不與有機試劑形成發(fā)熒光的配合物，但是它會與發(fā)熒光的配合物爭奪配位體，組成不發(fā)熒光的配合，使其產(chǎn)生熒光熄滅，由熒光熄滅的強度此該元素的含量。較常測定的元素有：F、S、Fe、Ag、Co、Ni、Cu、Mo3、3

W三.熒光分析的應用發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)催化熒光測定法某些元素雖然與有機試劑形成發(fā)熒光的配合物，但是反應速度慢，在某些微量元素的催化下，反應速度會加快，在特定的時

間內(nèi)可用來測定微量元素。某些微量元素存在，會催化發(fā)熒光的配合物產(chǎn)生熒光熄滅，在特定的時間內(nèi)可用來測定微量元素。常測定的元素有：Cu、Be、Fe、Co、Os、Ag、Au、Zn、Al、Ti、V、Mn、Er、H2O2、CN低溫熒光測定法溶液溫度的降低，顯著增強溶液的熒光強度。液氮

－1960C

較常測定的元素有：Cr、Nb、U、Te、Pb固體熒光測定法固體熒光發(fā)在熒光分析中也經(jīng)常用到。較常測定的元素有：Ce、Sm、Tb

等稀土元素34Sb、V、Pb、Bi、Nb、Mn發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)２.有機化合物芳香族化合物存在共軛的不飽和體系，是有機化合物熒光測定的主要類型。待測物試劑λexmaxλemmax測定范圍

ppm丙三醇苯胺紫外藍色0.1~2糠

醛蒽酮4655051.5~15氨基酸氧化酶3154250.01~50維生素A無水乙醇3454900~20蛋白質(zhì)曙紅丫紫外5400.06~6腎上腺素乙二胺4205250.001~0.02青霉素α-甲氧基-６-氯-９-(β-氨乙基)-氨基氮雜蒽4205000.0625~0.625玻璃酸梅3-乙酰氧基吲哚3954700.001~0.033胍基丁胺鄰苯二醛3654700.05~5四氧嘧啶苯二胺36548510-43.

生命與生物物質(zhì)35發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)紫外-可見分光光度計:光源樣品池單色器檢測器數(shù)據(jù)處理儀器控制熒光(磷光)分光光度計:光源樣品池激發(fā)單色器檢測器數(shù)據(jù)處理儀器控制發(fā)射單色器36發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)紫外-可見分光光度計

測量池(吸收池)熒光分光光度計樣品池I037ItI0ItIF,p38發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)激發(fā)態(tài)的多重態(tài)（多線態(tài)）分子或原子的多重態(tài)是在強度適當?shù)拇艌鲇绊懴禄衔镌谠游?/p>

和發(fā)射光譜中譜線的數(shù)目。譜線數(shù)為（2S+1），S為體系內(nèi)電子自旋量子數(shù)的代數(shù)和，一個電子的自旋量子數(shù)可以是+1/2或-1/2。PAULI不相容原理，同一軌道中的兩個電子，必須是自旋配對的。在分子軌道上所有電子都是配對時2S+1=1，該狀態(tài)稱為單重態(tài)，用S表示。分子中一個電子激發(fā)到能級較高的軌道上去，激發(fā)電子仍保持其自

旋方向不變，S為0，體系處于激發(fā)單重態(tài)。自旋發(fā)生變化，S=1時，體系處于三重態(tài)，用T表示。激發(fā)態(tài)的電子組態(tài)和多重態(tài)決定它的化學和物理性能。發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)7.3

有機電致發(fā)光基礎(chǔ)。激發(fā)態(tài)的能量激發(fā)態(tài)的能量是決定它的化學和物理性能的另一個重要因素同一電子組態(tài)的激發(fā)態(tài)，單重激發(fā)態(tài)的能量比三重激發(fā)態(tài)的能量要高。能量差值取決于涉及軌道的重疊程度有機光化學中，分子吸收光子后產(chǎn)生的電子激發(fā)態(tài)多為單線態(tài)。一個分子的各種激發(fā)態(tài)的能量常用狀態(tài)能級圖來表示。狀態(tài)能級圖10/22/202339電信系光電工程專業(yè)10/22/202340電信系光電工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)輻射躍遷分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)或由高激到低激發(fā)態(tài)，同是發(fā)射一個光子的過程稱為輻射躍遷，包括熒光和磷光。熒光（Fluorescence）：由多重度相同的狀態(tài)間發(fā)生輻射躍遷產(chǎn)生的光，如S1→S0的躍遷。磷光（Phosphorescence）：不同多重度的狀態(tài)間輻射躍遷的結(jié)果，如T1→S0；Tn→SO則較少。由于該過程是自旋禁阻的，因此與熒光相比其速度常數(shù)要小的多。10/22/202341電信系光電工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)7.2

有機電致發(fā)光無輻射無基輻礎(chǔ)射躍遷激發(fā)態(tài)分子回到基態(tài)或高級激發(fā)態(tài)到達低激發(fā)態(tài)，但不發(fā)射光子的過程稱為無輻射躍遷。無輻射躍遷發(fā)生在不同電子態(tài)的等能的振動-轉(zhuǎn)動能的之間，躍遷過程中分子的電子激發(fā)能變?yōu)檩^低的電子態(tài)的振動能，體系的總能量不變且不發(fā)射光子。無輻射躍遷包括內(nèi)轉(zhuǎn)換和系間竄越。10/22/202342電信系光電工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)能量傳遞（ET）一個激發(fā)態(tài)分子（給體D*）和一個基態(tài)分子（受體A）相互作用，結(jié)果給體回到基態(tài)，而受體變成激發(fā)態(tài)的過程。

D*+A-D+A*，該過程中也要求電子自旋守恒，因此只有下述兩種能量能遞具有普遍性：單重態(tài)—單重態(tài)能量傳遞：D*（S1）+A（SO）→D（SO）+A*（S1）三重態(tài)—三重態(tài)能量傳遞：D*（T1）+A（SO）→D（SO）+A*（T1）能量傳遞機制分為兩種— 共振機制和電子交換機制。前者適用于單一單，后者兩種傳遞都適用10/22/202343電信系光電工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)電子轉(zhuǎn)移（ELT）激發(fā)態(tài)分子可以作為電子給體，將一個電子給予一個基態(tài)分子，或者作為受體從一個基態(tài)分子得到一個電子，從

而生成離子自由基對。D*+A→D+

+

A-

A*+D→A-

+

D+基發(fā)態(tài)分子是很好的電子給體和受體。10/22/202344電信系光電工程專業(yè)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)7.3

熒光與磷光分子熒光的產(chǎn)生處于分子基態(tài)單重態(tài)中的電子對，其自旋方向相反，當其中一個電子被激發(fā)時，通常躍遷至第一激發(fā)態(tài)單重態(tài)軌道上，也可能躍遷至能級更高的單重態(tài)上。這種躍遷是符合光譜選律的，如果躍遷至第一激發(fā)三重態(tài)軌道上，則屬于禁阻躍遷。單重態(tài)與三重態(tài)的區(qū)別在于電子自旋方向不同。發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1、在分子熒光法中，以下說法中正確的是（

）激發(fā)過程中的電子自旋雖不變，但激發(fā)態(tài)已不是單重態(tài)激發(fā)態(tài)電子的自旋不成對，此狀態(tài)稱為單重態(tài)激發(fā)三重態(tài)能級比相應激發(fā)單重態(tài)能級要低一些單重態(tài)到三重態(tài)的激發(fā)概率高于單重態(tài)到單重態(tài)2、在分子熒光分析法中，下面說法正確的是熒光發(fā)射光譜不隨激發(fā)波長的變化而改變熒光發(fā)射光譜要隨激發(fā)波長的變化而改變（

）熒光激發(fā)光譜與它的紫外－可見吸收光譜互為鏡像對稱關(guān)系熒光發(fā)射光譜與它的紫外－可見吸收光譜形狀相似且波長位置也一樣3、紫外-可見分光光度計與熒光分光光度計結(jié)構(gòu)上的兩個最主要差別是

和

。4、下列哪一種分子的去激發(fā)過程是熒光過程?

(分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)分子從第二激發(fā)單重態(tài)的某個低振動能級過渡到第一激發(fā)單重態(tài)分子從第一激發(fā)單重態(tài)非輻射躍遷至三重態(tài)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài))45發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1、在分子熒光法中，以下說法中正確的是（

）激發(fā)過程中的電子自旋雖不變，但激發(fā)態(tài)已不是單重態(tài)激發(fā)態(tài)電子的自旋不成對，此狀態(tài)稱為單重態(tài)激發(fā)三重態(tài)能級比相應激發(fā)單重態(tài)能級要低一些單重態(tài)到三重態(tài)的激發(fā)概率高于單重態(tài)到單重態(tài)2、在分子熒光分析法中，下面說法正確的是熒光發(fā)射光譜不隨激發(fā)波長的變化而改變熒光發(fā)射光譜要隨激發(fā)波長的變化而改變（

）熒光激發(fā)光譜與它的紫外－可見吸收光譜互為鏡像對稱關(guān)系熒光發(fā)射光譜與它的紫外－可見吸收光譜形狀相似且波長位置也一樣3、紫外-可見分光光度計與熒光分光光度計結(jié)構(gòu)上的兩個最主要差別是

和

。4、下列哪一種分子的去激發(fā)過程是熒光過程?

(分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)分子從第二激發(fā)單重態(tài)的某個低振動能級過渡到第一激發(fā)單重態(tài)分子從第一激發(fā)單重態(tài)非輻射躍遷至三重態(tài)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài))46發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1、在分子熒光法中，以下說法中正確的是（

）激發(fā)過程中的電子自旋雖不變，但激發(fā)態(tài)已不是單重態(tài)激發(fā)態(tài)電子的自旋不成對，此狀態(tài)稱為單重態(tài)激發(fā)三重態(tài)能級比相應激發(fā)單重態(tài)能級要低一些單重態(tài)到三重態(tài)的激發(fā)概率高于單重態(tài)到單重態(tài)2、在分子熒光分析法中，下面說法正確的是熒光發(fā)射光譜不隨激發(fā)波長的變化而改變熒光發(fā)射光譜要隨激發(fā)波長的變化而改變（

）熒光激發(fā)光譜與它的紫外－可見吸收光譜互為鏡像對稱關(guān)系熒光發(fā)射光譜與它的紫外－可見吸收光譜形狀相似且波長位置也一樣3、紫外-可見分光光度計與熒光分光光度計結(jié)構(gòu)上的兩個最主要差別是

和

。4、下列哪一種分子的去激發(fā)過程是熒光過程?

(分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)分子從第二激發(fā)單重態(tài)的某個低振動能級過渡到第一激發(fā)單重態(tài)分子從第一激發(fā)單重態(tài)非輻射躍遷至三重態(tài)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài))47(1)分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)(2)分子從第二激發(fā)單重態(tài)的某個低振動能級過渡到第一激發(fā)單重態(tài)(3)分子從第一激發(fā)單重態(tài)非輻射躍遷至三重態(tài)(4)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)48發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1、在分子熒光法中，以下說法中正確的是（

）激發(fā)過程中的電子自旋雖不變，但激發(fā)態(tài)已不是單重態(tài)激發(fā)態(tài)電子的自旋不成對，此狀態(tài)稱為單重態(tài)激發(fā)三重態(tài)能級比相應激發(fā)單重態(tài)能級要低一些單重態(tài)到三重態(tài)的激發(fā)概率高于單重態(tài)到單重態(tài)2、在分子熒光分析法中，下面說法正確的是熒光發(fā)射光譜不隨激發(fā)波長的變化而改變熒光發(fā)射光譜要隨激發(fā)波長的變化而改變（

）熒光激發(fā)光譜與它的紫外－可見吸收光譜互為鏡像對稱關(guān)系熒光發(fā)射光譜與它的紫外－可見吸收光譜形狀相似且波長位置也一樣3、紫外-可見分光光度計與熒光分光光度計結(jié)構(gòu)上的兩個最主要差別是_后者的光源與檢測器方向互相垂直

和

后者有兩個單色器

。4、下列哪一種分子的去激發(fā)過程是熒光過程?

(

)(1)分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)(2)分子從第二激發(fā)單重態(tài)的某個低振動能級過渡到第一激發(fā)單重態(tài)(3)分子從第一激發(fā)單重態(tài)非輻射躍遷至三重態(tài)(4)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級返回到基態(tài)49發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)1、在分子熒光法中，以下說法中正確的是（

）激發(fā)過程中的電子自旋雖不變，但激發(fā)態(tài)已不是單重態(tài)激發(fā)態(tài)電子的自旋不成對，此狀態(tài)稱為單重態(tài)激發(fā)三重態(tài)能級比相應激發(fā)單重態(tài)能級要低一些單重態(tài)到三重態(tài)的激發(fā)概率高于單重態(tài)到單重態(tài)2、在分子熒光分析法中，下面說法正確的是熒光發(fā)射光譜不隨激發(fā)波長的變化而改變熒光發(fā)射光譜要隨激發(fā)波長的變化而改變（

）熒光激發(fā)光譜與它的紫外－可見吸收光譜互為鏡像對稱關(guān)系熒光發(fā)射光譜與它的紫外－可見吸收光譜形狀相似且波長位置也一樣3、紫外-可見分光光度計與熒光分光光度計結(jié)構(gòu)上的兩個最主要差別是_后者的光源與檢測器方向互相垂直

和

后者有兩個單色器

。4、下列哪一種分子的去激發(fā)過程是熒光過程?

(

)發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

,磷光的平均壽命比熒光

,在光照停止后

。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越

,所發(fā)射熒光的波長越

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過

,降落到激發(fā)態(tài)的

,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)50發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

,磷光的平均壽命比熒光

,在光照停止后

。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越

,所發(fā)射熒光的波長越

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過

,降落到激發(fā)態(tài)的

,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)51發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

直躍線熒光

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

_階躍線熒光

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

,磷光的平均壽命比熒光

,在光照停止后

。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越

,所發(fā)射熒光的波長越

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過

,降落到激發(fā)態(tài)的

,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)52發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

直躍線熒光

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

_階躍線熒光

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

較慢

,磷光的平均壽命比熒光

長

,在光照停止后_還可以保持發(fā)射磷光一段時間_。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越

,所發(fā)射熒光的波長越

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過

,降落到激發(fā)態(tài)的

,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)53發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

直躍線熒光

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

_階躍線熒光

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

較慢

,磷光的平均壽命比熒光

長

,在光照停止后_還可以保持發(fā)射磷光一段時間_。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動、轉(zhuǎn)動能極

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越_高

,所發(fā)射熒光的波長越_長

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過

,降落到激發(fā)態(tài)的

,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)54發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

直躍線熒光

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

_階躍線熒光

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

較慢

,磷光的平均壽命比熒光

長

,在光照停止后_還可以保持發(fā)射磷光一段時間_。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動、轉(zhuǎn)動能極

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越_高

,所發(fā)射熒光的波長越_長

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過_振動弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換（或非輻射躍遷）

_,

降落到激發(fā)態(tài)的_最低振動能極_,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是時間較短;而磷光是光時間較長。發(fā)出的光.發(fā)光發(fā)出的光,發(fā)55發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)5、當濃度很低時,物質(zhì)的熒光強度與其濃度

呈正比

,在較高濃度時,熒光強度將隨濃度的增高而

降低

。6、受激氣態(tài)原子直接躍回高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時發(fā)射的熒光稱

直躍線熒光

,受激氣態(tài)原子以非輻射形式失去部分能量回到較低激發(fā)態(tài),然后躍回基態(tài)時產(chǎn)生的熒光稱

_階躍線熒光

。7、

分子磷光的發(fā)光速率

較慢

,磷光的平均壽命比熒光

長

,在光照停止后_還可以保持發(fā)射磷光一段時間_。8、當激發(fā)態(tài)分子由第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動、轉(zhuǎn)動能極

,以光輻射形式釋放能量降落到基態(tài)的各個振動和轉(zhuǎn)動能級時,基態(tài)振動和轉(zhuǎn)動能級越_高

,所發(fā)射熒光的波長越_長

。9、分子熒光的發(fā)射過程是分子中的價電子吸收輻射能之后,躍遷到高電子激發(fā)態(tài)的任一振動能級,然后通過_振動弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換（或非輻射躍遷）

_,

降落到激發(fā)態(tài)的_最低振動能極_,最后發(fā)射出一個光子而回到基態(tài)。10、分子熒光是

電子由受激發(fā)單重態(tài)返回基態(tài)

發(fā)出的光.

發(fā)光時間較短;而磷光是

電子由受激發(fā)三重態(tài)返回基態(tài)

發(fā)出的光,發(fā)光時間較長。56A．分子熒光發(fā)射光譜通常與吸收光譜互為鏡像關(guān)系；B．分子熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長沒有關(guān)系；

C．分子熒光發(fā)射光譜隨激發(fā)波長不同而變化；

D．分子熒光發(fā)射的強度與激發(fā)光的強度成正比的關(guān)系。57發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)11、分子熒光的發(fā)射波長比激發(fā)波長大或者??？為什么？

A．大；因為去激發(fā)過程中存在各種形式的無輻射躍遷，損失一部分能量；

B．?。灰驗榧ぐl(fā)過程中，分子吸收一部分外界能量；

C．相同；因為激發(fā)和發(fā)射在同樣的能級上躍遷，只是過程相反；

D．不一定；因為其波長的大小受到測量條件的影響。12、在分子熒光測量中，要使熒光強度正比于熒光物質(zhì)的濃度，必要的條件是什么？A．

用高靈敏的檢測器

B．在最大的量子產(chǎn)率下測量C．在最大的摩爾吸光系數(shù)下測量；D．在稀溶液中測量。13、下列說法中，正確的是哪一個？

A．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有雜環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu)；

B．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有大環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu)；

C．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有對稱性質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；

D．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有π－π共軛體系的剛性結(jié)構(gòu)；14、在下列的四種說法中，哪一種是不正確的？A．分子熒光發(fā)射光譜通常與吸收光譜互為鏡像關(guān)系；B．分子熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長沒有關(guān)系；

C．分子熒光發(fā)射光譜隨激發(fā)波長不同而變化；

D．分子熒光發(fā)射的強度與激發(fā)光的強度成正比的關(guān)系。58發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)11、分子熒光的發(fā)射波長比激發(fā)波長大或者?。繛槭裁?？

A．大；因為去激發(fā)過程中存在各種形式的無輻射躍遷，損失一部分能量；

B．??；因為激發(fā)過程中，分子吸收一部分外界能量；

C．相同；因為激發(fā)和發(fā)射在同樣的能級上躍遷，只是過程相反；

D．不一定；因為其波長的大小受到測量條件的影響。12、在分子熒光測量中，要使熒光強度正比于熒光物質(zhì)的濃度，必要的條件是什么？A．

用高靈敏的檢測器

B．在最大的量子產(chǎn)率下測量C．在最大的摩爾吸光系數(shù)下測量；D．在稀溶液中測量。13、下列說法中，正確的是哪一個？

A．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有雜環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu)；

B．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有大環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu)；

C．能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有對稱性質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；

D．能