Відкрити головне меню

Флуоресце́нція або флюоресце́нція — короткотривала (від пікосекунд до мілісекунд) люмінесценція. Виникає внаслідок: опромінення речовини світлом, йонізуючим промінням, проходження крізь неї електричного струму, при хімічних реакціях, механічному впливі тощо.

За механізмом розрізняють такі різновиди флуоресценції: резонансну, спонтанну, вимушену та рекомбінаційну. За типом збудження розрізняють фотолюмінесценцію, рентгенолюмінесценцію, катодолюмінесценцію, хемолюмінесценцію, кріолюмінесценцію, електролюмінесценцію, триболюмінесценцію та ін.

Протилежне (довготривала люмінесценція) — Фосфоресценція.

Назва походить від мінералу флюориту.

Зміст

ЗастосуванняРедагувати

Захисні знаки в грошахРедагувати

Оптичні відбілювачіРедагувати

Сучасний «офісний» папір набагато біліший за свого радянського попередника завдяки додаванню речовин, що поглинають в УФ діапазоні, а випромінюють в фіолетово-блакитному, створюючи оптичне доповнення до натурального жовтуватого кольору паперу.

Біологічні дослідженняРедагувати

Флуоресценція знайшла широке застосування у прикладних біологічних дослідженнях.

Аналітична хіміяРедагувати

Сенсибiлiзована флуоpесценцiяРедагувати

(англ. sensitized fluorescence) Флуоресценцiя молекул або атомiв, якi енергiю збудження отримали вiд iнших молекул чи атомiв, збуджених внаслідок абсорбцiї фотона.

Органічні флуорофориРедагувати

Фізичні основиРедагувати

  • Діаграма Яблонського описує перетворення системи під час флуоресценції.
  • Квантовий вихід — ефективність перетворення збудження на випромінювання зазвичай залежить від часу життя збудженого стану.
 ,

де Nex — кількість збуджених молекул, а Nem — кількість випромінених фотонів[1].

Добрі флуорофори (наприклад, родамін) мають квантовий вихід, близький до одиниці (100 %). Напряму виміряти кількість збуджених молекул надзвичайно важко. В лабораторній практиці вимірюють квантовий вихід відносно стандарту. Для цього вимірюють в однакових умовах флуоресценцію та поглинання досліджуваної речовини та стандарту, а обчислення проводять за формулою:

 ,

де I — інтегральна інтенсивність флуоресценції досліджуваної речовини в усьому спектральному діапазону, А — поглинання (абсорбція) світла на довжині хвилі збудження. Is та Аs — те ж саме, тільки для стандарту. Фs — квантовий вихід стандарту. Необхідні умови застосовності цієї формули: поглинається не надто велика частка світла (А, Аs < 0.1), спектри випромінювання (емісії) досліджуваної речовини та стандарта близькі за діапазоном (відхилення до 50 нм). Типовими стандартами є: хінін-сульфат, ароматичні вуглеводні, лужний розчин флуоресцеїну, родамін.

Стоксів зсувРедагувати

Докладніше: Стоксів зсув
  • Різниця між довжиною хвилі поглинутого та випроміненого фотонів. Коливається в межах 20-100 нм для більшості органічних флуорофорів.

Час життя збудженого стануРедагувати

При флуоресценції емісія фотона відбувається завдяки переходу S1S0. Такий процес проходить за час порядку наносекунд — пікосекунд (10−9−10−12 с). Час життя збудженого стану пов'язаний із квантовим виходом: невипромінювальна деактивація флуорофора зменшує квантовий вихід пропорційно зменшенню часу життя збудженого стану.

 

Де kf — швидкість випромінювального переходу kn — сумарна швидкість невипромінювальних переходів.

Вимірювання часу життя збудженого стану використовується для виділення різних популяцій флуорофорів, що різняться по оточенню[2]. Також на її основі розроблено мікроскопічні методи (FLIM)[джерело?].

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Valeur, Bernard, Berberan-Santos, Mario (2012). Molecular Fluorescence: Principles and Applications. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-32837-6. p. 64
  2. Joseph R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy 3rd edition. Springer (2006). ISBN 978-0387-31278-1.[сторінка?]

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати