螢光光譜

螢光光譜先要知道螢光，螢光是物質吸收電磁輻射後受到激發，受激發原子或分子在去激發過程中再發射波長與激發輻射波長相同或不同的輻射。當激發光源停止輻照試樣以後，再發射過程立刻停止，這種再發射的光稱為螢光。

基本介紹

• 中文名：螢光光譜
• 螢光：物質吸收電磁輻射後受到激發
• 類型：當激發光源停止 再發射立刻停止
• 概念：這種再發射的光稱為螢光。
• 單脈衝檢測限：10-10摩爾/升

發現歷史

1852年Stokes在考察奎寧和葉綠素的螢光時，用分光計觀察到螢光波長比入射光波長稍長些。經過判明，這種現象不是由光的漫射作用引起的，而是這些物質在吸收光能後重新放射出的不同波長的光。因此，他引入螢光是光發射的概念。

螢光光譜

物體經過較短波長的光照，把能量儲存起來，然後緩慢放出較長波長的光，放出的這種光就叫螢光。如果把螢光的能量--波長關係圖作出來，那么這個關係圖就是螢光光譜。螢光光譜當然要靠光譜檢測才能獲得。

螢光光譜。高強度雷射能夠使吸收物質中相當數量的分子提升到激發量子態。因此極大地提高了螢光光譜的靈敏度。以雷射為光源的螢光光譜適用於超低濃度樣品的檢測，例如用氮分子雷射泵浦的可調染料雷射器對螢光素鈉的單脈衝檢測限已達到10^-10摩爾/升，比用普通光源得到的最高靈敏度提高了一個數量級。

螢光光譜有很多，如原子光譜1905年，Wood首先報導了用含有NaCl的火焰來激發盛有鈉蒸氣的玻璃管，並得到了D線的螢光，被Wood稱為共振螢光。在Mitchell及 Zemansky和Pringsheim的著作里討論了某些揮發性元素的原子螢光。火焰中的原子螢光則是Nichols和Howes於1923年最先報導的，他們在Bunsen焰中做了Ca、Sr、Ba、Li及Na的原子螢光測定。從1956年開始，Alkenmade利用原子螢光量子效率和原子螢光輻射強度的測定方法，以及用於測量不同火焰中鈉D雙線共陣螢光量子效率的裝置，預言原子螢光可用於化學分析。 1964年，美國的Winefordner和Vickers提出並論證了原子螢光火焰光譜法可作為一種新的分析方法，同年，Winefordner等首次成功地用原子螢光光譜測定了Zn、Cd、Hg。有色散原子螢光儀和無色散原子螢光儀的商品化，極大地推動了原子螢光分析的套用和發展，使其進入一個快速發展時期。

螢光光譜包括激發譜和發射譜兩種。激發譜是螢光物質在不同波長的激發光作用下測得的某一波長處的螢光強度的變化情況，也就是不同波長的激發光的相對效率；發射譜則是某一固定波長的激發光作用下螢光強度在不同波長處的分布情況，也就是螢光中不同波長的光成分的相對強度。

原子螢光光譜的產生

氣態自由原子吸收光源的特徵輻射後，原子的外層電子躍遷到較高能級，然後又躍遷返回基態或較低能級，同時發射出與原激發波長相同或不同的發射即為原子螢光。原子螢光是光致發光，也是二次發光。當激發光源停止照射之後，再發射過程立即停止。

原子螢光光譜的分類

原子螢光可分為 3類：即共振螢光、非共振螢光和敏化螢光，其中以共振原子螢光最強，在分析中套用最廣。共振螢光是所發射的螢光和吸收的輻射波長相同。只有當基態是單一態，不存在中間能級，才能產生共振螢光。非共振螢光是激發態原子發射的螢光波長和吸收的輻射波長不相同。非共振螢光又可分為直躍線螢光、階躍線螢光和反斯托克斯螢光。直躍線螢光是激發態原子由高能級躍遷到高於基態的亞穩能級所產生的螢光。階躍線螢光是激發態原子先以非輻射方式去活化損失部分能量，回到較低的激發態，再以輻射方式去活化躍遷到基態所發射的螢光。直躍線和階躍線螢光的波長都是比吸收輻射的波長要長。反斯托克斯螢光的特點是螢光波長比吸收光輻射的波長要短。敏化原子螢光是激發態原子通過碰撞將激發能轉移給另一個原子使其激發，後者再以輻射方式去活化而發射的螢光。

螢光分析的特點

靈敏度高：螢光分析的最大特點是靈敏度高，通常情況下要比分光光度計的靈敏度高出2-3個數量級。

選擇性強：包括激發光譜和發射光譜，在鑑定物質時，通過選擇波長可以使分子螢光分析有多種選擇。

試樣量少和方法簡便。

能提供比較多的物理參數：如激發光譜、發射光譜、螢光強度、量子產率、螢光壽命、螢光偏振等參數。這些參數反映了分子的各種特性，並通過它們可以得到被檢測分子的更多信息。