Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Конев С.В. -> "Фотобиология" -> 5

Фотобиология - Конев С.В.

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология — Мн.: БГУ, 1979. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): fotobiologiya1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 144 >> Следующая

зависят от длины волны возбуждающего света. Длина волны, при которой
пересекаются спектры флуоресценции и поглощения, соответствует чисто
электронному 0-0-переходу. Энергия излучаемого при этом кванта
соответствует энергии син-глетного электронно-возбужденного состояния,
которая может использоваться при фотохимических реакциях. Колебательная
структура спектров флуоресценции отражает систему колебательных
подуровней основного состояния молекулы. Как и спектры поглощения,
спектры флуоресценции являются индивидуальной характеристикой вещества.
Квантовый выход флуоресценции (В)-отношение количества высвеченных ("фЛ)
квантов к поглощенным ("п) - отражает вероятность дезактивации
синглетного возбужденного состояния по излучательному пути: В = - Пфп/пц.
Как правило, его величина меньше единицы. Квантовый выход флуоресценции
имеет постоянные значения, независимо от того" светом какой длины волны в
пределах полосы поглощения освещают вещество (закон Вавилова). Причина
этого - установление теплового равновесия в системе возбужденная молекула
- среда с испусканием квантов с одного и того же нижнего колебательного
подуровня возбужденного состояния. Закон постоянства квантового выхода
дает возможность определять спектры поглощения веществ с помощью флуори-
метрических измерений, что приобретает особое значение для
поликомпонентных систем, сильно рассеивающих свет. При этом измеряют так
называемые спектры возбуждения (действия) флуоресценции, которые
показывают, насколько эффективен свет той или иной длины волны для
возбуждения свечения:
Лфл/Я" = /(&).
где ПфЛ - количество квантов флуоресценции; "в - количество квантов
возбуждающего (падающего на объект) света.
Естественно, что при одной и той же квантовой интенсивности возбуждающего
света количество возбужденных молекул, а следовательно, и интенсивность
флуорес-
4. Флуоресценция
15
ценции будут прямо пропорциональны поглощению: /(Я) =В(1 - Т). Вследствие
этого спектр возбуждения флуоресценции должен совпадать со спектром
поглощения вещества. Такое совпадение имеет место для образцов с низкими
значениями D(D<0,2). В этих случаях между коэффициентом поглощения и его
логарифмом соблюдается близкая к линейной зависимость. При D>2
практически все кванты поглощаются образцом и спектр действия
превращается в прямую линию, параллельную оси абсцисс (длин волн) в
соответствии с законом Вавилова.
Длительность флуоресценции, или время жизни возбужденного состояния (т),
непосредственно связана с вероятностью излучательного перехода (Р) и
отражает среднестатическое время существования возбужденного состояния.
Одномоментно возбужденные молекулы дезактивируются по мономолекулярному
(экспоненциальному) закону: / = /ое-'/т (т представляет собой время, в
течение которого интенсивность свечения уменьшается в е (2,7) раз).
Измеренное в эксперименте т имеет заниженное по сравнению с естественным
(то), определяемым только внутренними свойствами молекулы, значение.
Причиной этого является безызлучательная, тепловая диссипация энергии -
тушение второго рода, происходящее в течение всего времени жизни
возбужденного состояния. Если то= 1 /Р, то x=l/(P+q), где q - вероятность
тушения. Между Вит часто соблюдается пропорциональность, и В/Во=т/то.
Длительность затухания флуоресценции в различных участках ее спектра
обычно одинакова.
Поляризация флуоресценции. В молекулах осцилляторы прямого (поглощение) и
обратного (флуоресценция) переходов S0+*zS ориентированы одинаково.
Поэтому при освещении раствора поляризованным светом флуоресценция будет
также поляризована, если за время возбужденного состояния молекулы не
успеют переориентироваться. Поляризованность флуоресценции оценивается по
степени поляризации:
р '.I-'r фл' 'н + 'г '
где /ц и / х - интенсивности световых потоков флуоре-
16
Глава I. Взаимодействие света с веществом
сценции, поляризованных взаимно перпендикулярно (/п поляризована
аналогично возбуждающему свету).
При этом степень поляризации флуоресценции всегда меньше, чем
возбуждающего света (Р=1). (Теоретически ЯфЛ может достигать значения 0,5
*).)
Объясняется это тем, что линейно-поляризованный свет возбуждает не только
молекулы, осцилляторы которых параллельны электрическому вектору, но и
молекулы, которые имеют составляющие своих осцилляторов, параллельные
электрическому вектору (рис. 5). Вероятность возбуждения пропорциональна
косинусу угла между осциллятором и электрическим вектором возбуждающего
света. Интегрирование по всем ориентациям дает предельные значения
стерени поляризации (РфЛ = 0,5). Реальные значения РфЛ зависят от степени
релаксации молекулы за время возбужденного состояния и связываются с
предельными значениями Р0 формулой Перрена:
где R - газовая постоянная; Т - абсолютная температура; ц - вязкость
среды; V - молекулярной объем флуоресцирующих молекул; Ро - предельные
значения поляризации при Г/ц-Ю.
Отсюда может быть определено т, если известен молекулярный объем (вес).
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed