Люминесцентный анализ — страница 2

  • Просмотров 14720
  • Скачиваний 627
  • Размер файла 22
    Кб

возбуждения возникающее свечение получает различные названия. Так, при возбуждении свечения оптическими частотами оно носит название фотолюминесценции; свече­ние, возникающее под действием катодных лучей, называется катодолюминесценцией; при возбуждении веществ рентгеновыми лучами воз­никает рентгенолюминесценция; при облучении их лучами радиоактив­ных элементов наблюдается ра­диолюминесценция; свечение,

по­являющееся при химических ре­акциях, получило название хемилюминесценции; свечение, возни­кающее под действием электри­ческого поля, называется элект­ролюминесценцией. Люминесцен­ция может быть получена и с помощью других источников воз­буждения. Возникновение люминесцен­ции и ряд ее свойств легко понять из схемы, изображенной на рис.1. Энергия молекулы склады­вается из электронной энергии, колебательной энергии ядер

и энергии вращения. Все виды энер­гии квантованы, причем кванты энергии вращения гораздо мень­ше квантов электронной и коле­бательной энергии. На рис. 1 уровни 0" и 0' являются нижними колебательными энергетическими уровнями нормального I и воз- бужденного II состояния молекулы. Со­стояние 0' отличается от 0" на квант электронной энергии, величина которого определяет расстояние по вертикали между уровнями 0" и 0'. Каждому

значению электронной энергии соответствует ряд возможных значений колебательной энергии молекулы. Если не учитывать энергию вращения, то возможные значения энергии молекулы для электронных состояний I и II характеризуются системой энергетических уровней 0" — 4" и 0' — 4', положение последних определяется суммой электрон­ной и колебательной энергии. Распределение молекул по колебательным уровням как невозбужденного, так

и возбужденного электронного состояния описывается формулой Больцмана: (1) где N0 — полное число всех молекул; Ni — число молекул на уровне i; Еi — значение колебательной энергии, соответствующее уровню i. Если при некоторой температуре Ei >> kT, то в соответствии с формулой (1) подавляющая часть молекул должна находиться на нулевом колебательном уровне. Для комнатной температуры это условие обыч­но выполняется, что позволяет

считать, что в этом случае практически все молекулы находятся на нулевом уровне. Таким образом, по мере роста номера уровня число находящихся на нем молекул быстро убы­вает. На рис. 1 поглощение световых квантов различной величины обо­значено стрелками, идущими вверх, а излучение квантов люминесцен­ции — стрелками, направленными вниз. Длины стрелок пропорциональ­ны величинам энергии поглощенных или излученных квантов hn т. е.