? 2次或3次光
– 发生在激发波长的 2倍或3倍波长处
散射
颗粒的大小小于入射光的波长 . 光通过样品后频率不变 .由于弹性碰撞不存在能量 的转移.光线只是简单地改变方向， 波长不变. 粉末、悬浮液等样品 .
散射
样品吸收和发射光并伴随有能量转移的产生. 光通过样品后光的波长、频率发生了改变. 与入射光相比发射光的频率可能更高或者更低.
iii）镜像对称
通常荧光光谱与吸收光谱呈镜像对称关系。
蒽的荧光光谱和吸收光谱源自解释：能层结构相似性荧光为第一电子激发单重态的最
低振动能层跃迁到基态的各个振动能
层而形成，即其形状与基态振动能级
分布有关。
吸收
吸收光谱是由基态最低振动能层
跃迁到第一电子激发单重态的各个振
动能层而形成，即其形状与第一电子
激发单重态的振动能级分布有关。
岛津荧光光谱仪RF-5301PC
岛津国际贸易（上海）有限公司
分子发光
处于基态的分子吸收能量（电、热、化 学和光能）被激发至激发态，然后从不稳定的 激发态返回至基态并发射出光子，此种现象称 为发光。发光分析包括荧光、磷光、化学发光、 生物发光等。
物质吸收光能后所产生的光辐射称之为 荧光和磷光。
的发光
?芳香属分子
2）共轭效应：共轭度越大，荧光越强。
?平面环系统，绝大多数荧光物质含有芳香环或杂环
3）刚性结构：分子刚性 （Rigidity）越强，分子振动少，与
其它分子碰撞失活的机率下降，荧光量子效率提高。
如荧光素（? 大）与酚酞（? =0）；芴（? =1）与联苯（? =0.18）。
4）取代基： ? 给电子取代基增强荧光（ p-?共轭），如 -OH、-OR、 -NH2、-CN、NR2等；? 吸电子基降低荧光，如 -COOH、-C=O、 NO2、-NO、-X等；如苯环被卤素取代，从氟苯到碘苯，荧光逐渐
If = 荧光相对强度 ?f = 量子效率 I0 = 入射光强度 ? = 吸收系数 b = 光程长 该式只有? bc <<c0=.0浓5时度才成立，即荧光测定只有在极 稀溶液中才可测定，否则校正曲线向浓度轴弯曲。
减弱到消失
5）溶剂效应： ? 溶剂极性可增加或降低荧光强度（改变 ?—?*及 n—?* 跃迁的能量）； ? 与溶剂作用从而改变荧光物质结构
来增加或降低荧光强度。 6）温度：温度增加，荧光强度下降（因为内、外转换增加、粘度
或“刚性”降低）。因此体系降低温度可增加荧光分析灵敏度。 7）pH值：具酸或碱性基团的有机物质，在不同 pH值时，其结构
激发光谱告诉我 们什么？
? 化合物吸收波长 ? 吸收强度 ? 溶剂吸收波长
光谱
发射光谱告诉我 们什么？
? 化合物荧光波长 ? 荧光强度 ? 拉曼和瑞利散射
发射 光谱
样品峰
? 瑞利散射
– 激发波长峰 – 发射和激发相同波长的峰
? 拉曼散射
– 溶剂发射波长 (documented) – 与激发波长相差固定频率的波长
由于激发态和基态的振动能层分
布具有相似性，因而呈镜像对称。
S1 荧光
S0
产生荧光的条件
i）分子具有与辐射频率相应的荧光结构（内因）；
ii）吸收特征频率的光后，应可产生具一定量子效率的荧光。 即量子效率 ? 足够大：
发射的光量子数
? = ————————
吸收的光量子数
影响荧光及强度的因素
1）跃迁类型：具有 ?—?*及n—?*跃迁结构的分子才会产生荧光。 且具?—?*跃迁的量子效率比 n—?*跃迁的要大得多。
定性分析 任何荧光都具有两种特征光谱： 激发 光谱 与发射光谱 。它们是荧光定性分析的 基础。 1）激发光谱 改变激发波长，测量在最强荧光发射 波长处的强度变化，以激发波长对荧光强 度作图可得到激发光谱。 激发光谱形状与吸收光谱形状完全相 似，经校正后二者完全相同！这是因为分
2）发射光谱 发射光谱即荧光光谱。
一定波长和强度的激发波长 辐照荧光物质，产生不同波 长的强度的荧光，以荧光强 度对其波长作图可得荧光发 射光谱。
由于不同物质具不同的 特征发射峰，因而使用荧光 发射光谱可用于鉴别荧光物 质。萘激发、荧光、磷光如 右图所示。
激发光谱与发射光谱的关系
i）波长比较
与激发（或吸收）波长相比，荧光发射波长更长，即产生所谓
?最普通的是荧光 . 如果当 一个物质吸收一定波 长的光然后给出较长波长的光称为荧光 . 一些 油漆、纸张具有荧光特性 .
?其次是磷光 . 当一种物质吸收光，然后再发出 光称为磷光 .如果磷光物质暴露在阳光下，然后 再带到暗室内 ,给出的光称为磷光 .
?化学发光：当 2 种化学物质混合后给出的光 .
可能发生变化，因而荧光强度将发生改变；对无机荧光物质， 因pH值会影响其稳定性，因而也可使其荧光强度发生改变。 8）荧光猝灭： ?碰撞猝灭； ?静态猝灭； ?转入三重态的猝灭 ； ?电子转移猝灭； ?自猝灭。
测量 过程
? 提供能量 (光源) ? 选择激发波长 (吸收) ? 照射样品 ? 样品吸收与发射荧光 (发射) ? 选择发射波长 ? 测量
和2次光
瑞利散射峰350 ↙
拉曼峰397 ↙
2次光
699 ↙
792 ↓
外来峰的 校正
? 截止滤光片去除2次、3次等高次光 ? 差谱法去除拉曼和瑞利散射峰 ? 用高纯溶剂 (无荧光) ? 扫描溶剂确定拉曼峰 ? 维持测定温度与条件
高通和带通滤光片套件
高通滤光片用于去除散射光
定量
的关系
If = 2.3?f I0 ? bc=KC
Stokes位移。（振动弛豫失活所致） ii）形状比较
荧光光谱形状与激发波长无关。尽管分子受激到可到达不同能级 的激发态，但由于去活化（内转换和振动弛豫）到第一电子激发态 的速率或几率很大，好像是分子受激只到达第一激发态一样。
换句话说，不管激发波长如何，电子都是从第一电子激发态的最 低振动能层跃迁到基态的各个振动能层。
?萤火虫发光是一种生物发光 .萤火虫会产生 .荧 光素酶，导致发光 . 类似化学发光，两种生物 化学物质混合产生光 .
辐射跃迁
无辐射跃迁——去活化过程 处于激发态分子不稳定，通过辐射或非辐 射跃迁等去活化过程返回至基态 。这些过程 包括： 1）振动弛豫 在液相或压力足够高的气相中，处于激发 态的分子因碰撞将能量以热的形式传递给周围 的分子，从而从高振动能层失活至低振动能层 的过程，称为振动弛豫。 2）内转换