平行自旋比成对自旋稳定（洪特规则）， 三重态能级比相应单重态能级低。
第三章荧光分光光度法[002]
❖ 激发态→基态的能量传递途径： （1）多种途径和方式（见能级图）：返回 速度最快、 激发态寿命最短（停留时间短） 的途径占优势，发生的几率大，发光强度相 对大。
（2）第一、第二、…电子激发单重态表示 为S1、S2…；
❖ 相对于磷光和化学发光而言，目前荧光法 的应用较多。
本章主要讨论荧光分析。
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3.1 分子荧光产生的本质(Molecular Fluorescence)
图3-1 吸收第光三谱章荧和光分荧光光光度光法[0谱02]能级跃迁示意图
❖ 电子激发态的多重度：M=2S+1（S为电子 自旋量子数的代数和（0或1）
第一、第二、…电子激发三重态表示 为T1、T2…。
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（3）电子处于激发态是不稳定状态，返回基 态时，通过辐射跃迁（发光）和无辐射跃迁 等方式失去能量； （4）辐射跃迁：荧光、延迟荧光和磷光；
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❖ 无辐射跃迁（非辐射能量传递过程）：系间 跨越、内转移、外转移和振动弛豫。
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时至今日，荧光分析在方法上取得了极 大的进展。促进了诸如时间分辨、相分辨、 荧光偏振、荧光免疫、同步荧光等荧光分析 新方法的发展，同时促使各种各样新型荧光 分析仪器的出现。
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在仪器化方面，微机控制的全自动荧光 分析仪具有灵敏度高（比紫外-可见分光光 度法高2~3个数量级）、选择性好、工作曲 线线性范围宽，且能提供激发光谱、发射光 谱、发光强度、发光寿命、量子产率、偏振 和各向异性诸多信息等优点，已成为一种重 要的痕量分析技术。
❖ 通过化学反应使分子受激而发光称为“化 学发光”。利用化学发光进行分析工作叫 “化学发光分析”。
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❖ 化学发光分析、荧光分析和磷光分析统称 为“分子发光分析(molecular luminescence)”。
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❖ 荧光和磷光同属光致发光。通过测定发光 的强度可以定量测定许多痕量的无机物和有 机物。
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在生物、医学、医药、环境和石油工业 等诸多领域，荧光分析法都有广泛的应用。 不仅能直接和间接地分析众多的有机化合物， 而且利用与有机试剂间的反应还能进行许多 无机元素的测定。
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随着科技的发展进步，荧光这种光致发 光（photoluminescence）的本质进一步被揭 开。
需要注意的是： （1）整个过程是在单线态之间进行的；
（2）产生荧光的过程极快，约在10-8秒左右 内完成；
（3）荧光的产生是由第一电子激发态的最低
振动能级开始，而与荧光分子被激发至哪一
个能级无关。
因此，荧光光谱的形状和激发光的波长
无关。
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2. 磷光（Phosphorescence） 当某些物质分子被激发到较高的能级，
1.产生荧光的原因 荧光物质的分子吸收了特征频率的光能
后，由基态跃迁到能级较高的第一电子激发 态或第二电子激发态，然后通过无辐射跃迁 返回到第一电子激发态的最低振动能级上， 再从该能级降落至基态的各个不同的振动能 级上，同时放出相应能量的分子荧光，最后 以无辐射形式回到基态的最低振动能级。
第三章荧光分光光度法[002]
第三章荧光分光光度法[002]
3. 迟滞荧光（延迟荧光） 某些分子在跃迁至三重线态之后，通过
热激活作用，可以再回升至第一电子激发态 的各振动能级上，然后再由第一电子激发态 的最低振动能级（v=0）降落至基态的各个不 同振动能级而发出荧光，这种光叫做迟滞荧 光（或：延迟荧光）。
（1）振动弛豫：激发态分子由同一电子能级 中的较高振动能级转至较低振动能级的过程， 其效率较高。发生振动弛豫的时间10-12s。 （2）内转换：相同多重态的两个电子能级间， 电子由高能级回到低能级的分子内过程。
通过内转换和振动弛豫，高激发单重态的 电子跃迁回第一激发单重态的最低振动能级。
第三章荧光分光光度法[002]
第ometry)
第三章荧光分光光度法[002]
前言： ❖ 1852年，斯托克斯（Stokes）发现萤石在 暗处受到光的照射会发出一种蓝白色的光， 他把这种光命名为“荧光”。
❖ 1868年 Goppelstroeder发表了利用Al-桑色 素绿色荧光来分析微量Al的分析方法，可见 荧光分析是一种历史悠久的分析方法。
并通过无辐射跃迁降落至第一电子激发态的 最低振动能级之后，尚不能继续直接降落至 基态，而是通过另一次无辐射跃迁降至一个 中间的亚稳态能级—三重线态上，这些分子 在三重线态上经短暂停留后，再降落至基态 的各个不同的振动能级上，同时发出辐射光， 称这种发出的辐射光为磷光。
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磷光与荧光的区别主要为： （1）产生磷光的过程稍长，约在10-5秒~0.1 秒，有时长达1秒以上； （2）两者发光机理不同； （3）在辐射停止几秒或更长一段时间后，仍 能检测到磷光，而上述荧光现象在照射光一 旦停止照射，荧光便立即消失。
（3）外转换：激发分子与溶剂或其它分子之 间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁； 外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。
（4）系间跨越：不同多重态，有重叠的转动 能级间的非辐射跃迁。/激发态分子的电子自 旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过 程。
改变电子自旋，禁阻跃迁，通过自旋-轨 道耦合进行。 第三章荧光分光光度法[002]
❖ 物质除了受紫外-可见光照射后会发出紫外 和可见（UV-Vis）荧光之外，受其它各种不 同波长光的照射后，同样也有发光现象。 例如：X-荧光、红外荧光等。
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❖ 除了吸收光能使分子激发而发光，根据起 始激发形成的方式，可以将荧光同其它的发 光类型（例如：生物发光、热发光、化学发 光和摩擦发光）区别开来。