Флуоресценция

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ (осы құбылыс ең алғаш байқалған флюорит минералының аты және латынша escent — әлсіз әсер) — қоздыру әсері тоқтағаннан кейін тез өшіп қалатын люминесценция (өшу уақыты t10 нс). Флуоресценция құбылысы қозған молекулалардың (атомдардың) қалыпты күйге өздігінен ауысуы кезінде пайда болады. Флуоресценцияның спектрі және оның өшуі бойынша молекулалардың, сұйықтардың, кристалдардың, сондай-ақ биология объектілердің (мыс., клетка құрылысы) қасиеттері жөнінде деректер алынады.

Флуоресценция спектрлері. Әрбір  молекуланын өзіне тән қоздыру  және флуоресценция спектрлері болады. Молекулалардың қоздыру (абсорбция) спектрлері әсірекүлгін абсорбциялық спектрге ұқсас. Флуоресценция - сіңірілген жарықты  кері шығаратын (реэмиссиялық) кұбылыс, сондықтан, эдетте, флуоресценция спектрлері сәйкес қоздыру спектріне ұқсас  әрі ұзын да, үлкен толқынды аймаққа  қарай ығысқан сияқты болып келеді. Бұл 1-және 2-суретте көрсетілген  антраценнің әсірекүлгінді сіңіру спектрімен бірдей. Екі спектрде де 320, 340, 357 және 377 нм төрт биік жолақша  бар.

Флуоресценттік спектрді aлy үшін спектрофлуориметрлерді қолданады. Олар спектрофотометрге ұқсас болғанымен, спектрофлуориметрлерде орналасқан призма мен тор флуоресценциялану және қоздыру сәуле шығаруға сәйкес толқын ұзындығын бөлуге мүмкіндік береді. Спектрофлуориметрлерді затты сандық анықтау үшін қолданады. Олардың  арасындағы ең қарапайымы флуометр және онда қоздырушы (бірінші) сәуле мен  флуоресцентті (екінші) сәуле шығаруды бөлу үшін жарық тұтқыштарын пайдаланады. Күрделі спектрофлуориметрден гөрі қарапайым флуориметрдің екі  түрлі тәсілмен анықтау жұмысын  жүргізуге едэуір мүмкіндігі бар: егер А заты ӘК-сәуле шығаруды В заты сіңірмейтін аймақта сіңіретін  болса, онда коздырушы сәуле шығаруды өткізетін призманы, яғни бірінші  жарық тұтқышты тек фотоэлементпен өлше- нетін, флуоресцентті сәуле  шығаруды ғана беретін А молекуласы қозатындай жағдай жасайтын етіп таңдайды; егер А мен В заттары бірдей спектрлік аймақта жарықты сініргенімен, флуоресцентті сәуле шығару толқын ұзындығы бойынша айырмашылықтары  болса, онда фотоэлементке түсетін  флуоресцентті сәуле шығарудың  толқын ұзындығын анықтайтын екінші ретті жарық-тұткышты пайдаланып және призманың қалпын таңдай отырып, тек  А молекуласының ғана флуоресценциясын тіркейтіндей етіп флуориметрді реттейді. Бұл әдістерді қолдану жағдайы  органикалық қосылыстарды талдау мысалында қарастырылады.[1

Спектр поглощения — зависимость интенсивности  поглощённого веществом излучения (как электромагнитного, так и  акустического) от частоты. Он связан с  энергетическим переходами в веществе. Спектр поглощения характеризуется, так  называемым коэффициентом поглощения, который зависит от частоты и  определяется как обратная величина к расстоянию, на котором интенсивность прошедшего потока излучения снижается в e раз. Для различных материалов коэффициент поглощения и его зависимость от длины волны различны. Исторически первые наблюдения линейчатых оптических спектров поглощения с спектре Солнца проделал в 1802 году Волластон, но не придал открытию значения, поэтому эти линии были названы «фраунгоферовыми» в честь другого учёного Фраунгофера, который детально изучил их в 1814—1815 гг. Измерения спектров поглощения могут проводиться как с источником белого света так и с источниками монохроматического излучения. Для почти свободных атомов и молекул в разреженных газах оптический спектр поглощения состоит из отдельных спектральных линий и называется линейчатым. Разным веществам соответствуют разные спектры поглощения, что позволяет использовать спектроскопические методы для определения состава вещества. Для твёрдых веществ спектры поглощения непрерывны, но встречаются и отдельные линии.

 С помощью спектров  поглощения можно определить  по краю оптического поглощения  ширину запрещённой зоны полупроводника.

В полупроводниках можно  наблюдать следующие типы поглощения света, которые играют наиболее важную роль в исследовании свойств твёрдого тела (его зонной структуры и плотности  состояний) и квазичастиц:

оптические переходы зона-зона;

оптические переходы зона-примесь;

оптические переходы между  примесями;

поглощение на свободных  носителях (для металлов это тоже верно);

экситонные линии поглощения;

 поглощение с привлечением  фононов и других квазичастиц. 

 Смотрите также Править

Закон Бугера — Ламберта — Бера

Акустические спектры, Звукопоглощение 

Спектр излучения, Спектр отражения