单击此处编辑母版文本样式本章内容 3.0 引言 3. 1 基本原理 3.1.1 荧光及磷光的产生
3.1.2 荧光物质的激发光谱与发射光谱 3.1.3 荧光与分子结构的关系 3.1.4 溶液的荧光强度 3. 2 分子荧光分析仪器 3. 3 分子荧光分析法及其应用
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单2.荧击光此分处析编的辑特母点版：文本样式
为什么？
灵敏度高：比UV-Vis的灵敏度高得多（2-4个数量级）！
选择性好：可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。
结构信息量多：激发光谱、发射光谱、光强、
荧光量子效率、荧光寿命等。
应用不广泛：能发荧光的物质少、
增强荧光的方Henan University of Technology
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单3.0击引此言处编辑母版文本样式
光学分析法
光谱法
非
光
原子光谱法
分子光谱法
谱
法
原
原
紫 红分
子
子
外 外子
吸
发
可 光发
收
射
见 谱光
光
光
分 法分
谱
谱
光
析
法
法
光
度
法
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振动驰豫 内转换
外转换 系间跨越
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3. 1 基本原理
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单1）击振此动处弛编豫辑（母V版ib文rat本ion样al式Relaxation, VR）
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Sn高振动能 层失活至该电子能级最低振动能层的过程，称为振动弛豫。
T2 S1
T1
基态S0
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3. 1 基本原理
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单3）击外此转处换编（辑E母xte版rn文al 本Co样nv式ersion，EC）
受激分子与溶剂或其它分子相互作用发生能量转换,而使
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3. 1 基本原理
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单2. 去击活此化处过编程辑（母D版e文ac本tiv样ati式on）
过程：激发态分子→辐射或非辐射跃迁等→基态
处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射跃
迁方式等再回到基态。
去活化
发射光子
非辐射跃迁 化学反应
荧光
磷光
S1 三重态
T1
基态S0
l 1 λ1
l 2 λ2
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3. 1 基本原理
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单2）击内此转处换编（辑In母te版rna文l C本o样nv式ersion，IC）
当两个电子能级非常靠近,以致其振动能级有重叠时，
发生电子由高能级以无辐射跃迁方式转移至低能级，
高振动能级 → 低振动能级
发生振动弛豫的时间：10-12s
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3. 1 基本原理 单击此处编辑母版文本样式
设处于基态单H重en态an 中Un的ive电rsit子y o吸f Te收ch波nol长ogy为
λ1和λ2的辐射光之后，分别激发至第二 单重态S2及第一单重态S1。
第二电子激发态
S2 振动弛豫
第一电子激发态
单• 基击态此(处S0)编: 室辑温母下版，文分本子样处式于基态的振的动自能旋方级向。，即自旋配对。 此时所有电子皆遵从能量最低原理、Pauli不相容原理和洪特 规则。
• 激发态: 被激发后, 能量变高, 属非稳状态。
单重态（S） 三重态（T）
洪特规则：处于分立轨道上的非成 对电子，平行自旋要比成对自旋更 稳定。
相同多重态的两个电子态间的非辐射跃迁
【例】:高电子能能级→→低电子能级
S2 →→ S1 T2 →→ T1 发生内转换的时间： 10-13 ～10-11s
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3. 1 基本原理 单击此处编辑母版文本样式
第二电子激发态
S2
第一电子激发态
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三线态
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Instrumental Analysis Chapter 3
分子发光分析法 Molecular Luminescence-Fluorescence
河南工业大学化学化工系分析测试中心 范璐
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单击此处编辑母版文本样式本章内容 3.0 引言 3. 1 基本原理 3. 2 分子荧光分析仪器 3. 3 分子荧光分析法及其应用
3. 1 基本原理 单3.击1.此1 处荧编光辑及母磷版光文的本产样生式 分子具有一系列严格分立的能级—电子能级
每个电子能级中又含有一系列振动能层和转动能层
电
子
能 级
转 动
能
级
振 动 能
分子中电子能级、
级
振动能级和转动能级示意图
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PaulHie不na相n U容n原ive理rsi：ty o分f T子ec中hn同olo一gy轨 道所占据的两个电子必须具有相反
单去击活此过处程编：辑从母激版发文单本重样态式（S1、S2）或激发三重态（T1）回到 基态（ S0 ） 非辐射过程＋发射光子的过程
分 子 发 光：处于基态的分子吸收能量（电、热、化学和光能 等）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，此种现象称为分子发光。
荧光和磷光:当紫外光照射某些物质时，由于这些物质结构的 特殊性，会发出比吸收波长更长的光，当紫外光 停止照射时, 随之消失的光叫做荧光，不立即消 失的光叫磷光。
第二电子激发态S2
第一电子激发态S1
单重态：如果分子中全部轨道里的 电三子重都态是：自如旋果配电对子的在，跃即迁过s=程0,中分还 子伴具的随有多着两重自个度旋自方旋=1向不, 的配该改对分变的子，电体这子系时处分于子单 重态
基态S0
T2 T1 三重态
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单1.分击子此发处光编的辑类母型版文本样式 按激发的模式分类： 分子发光
光致发光 化学发光 生物发光
荧光 磷光
按光子能量分类： 荧光
斯托克斯荧光(Stokes)：λex<λem 反斯托克斯荧光(Antistokes)：λex>λem 共振荧光(Resonance)：λex=λem
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