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分子熒光光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告
隨著社會(huì)一步步向前發(fā)展,越來(lái)越多的事務(wù)都會(huì)使用到報(bào)告,報(bào)告具有成文事后性的特點(diǎn)。那么什么樣的報(bào)告才是有效的呢?下面是小編整理的分子熒光光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告,僅供參考,歡迎大家閱讀。
分子熒光光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告1
原子外層電子吸收光子后,由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),再回到較低能級(jí)或者基態(tài)時(shí),發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射,稱(chēng)為原子熒光。對(duì)于分子的能級(jí)激發(fā)態(tài)稱(chēng)為分子熒光,平時(shí)所說(shuō)的熒光指分子熒光。以物質(zhì)發(fā)射的熒光強(qiáng)度與濃度之間的線性關(guān)系為依據(jù)進(jìn)行定量分析及以熒光光譜的形狀和熒光峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)進(jìn)行定性分析的方法稱(chēng)為熒光分析法。在熒光分析中,將熒光分為自然熒光和人工熒光,本實(shí)驗(yàn)所述熒光為自然熒光,即無(wú)須經(jīng)過(guò)處理,當(dāng)受到激發(fā)光照射時(shí)就能產(chǎn)生熒光的現(xiàn)象。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
理解并掌握熒光產(chǎn)生的機(jī)理。
學(xué)會(huì)測(cè)定不同濃度物質(zhì)溶液的熒光激發(fā)光譜和發(fā)熒光射光譜。
了解影響熒光產(chǎn)生的幾個(gè)主要因素。
二、實(shí)驗(yàn)原理
原子外層電子吸收光子后,由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),再回到較低能級(jí)或者基態(tài)時(shí),發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射,稱(chēng)為原子熒光。對(duì)于分子的能級(jí)激發(fā)態(tài)稱(chēng)為分子熒光,平時(shí)所說(shuō)的熒光指分子熒光。
1、產(chǎn)生過(guò)程(如圖1)
光吸收:熒光物質(zhì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。此時(shí),熒光分子處于激發(fā)態(tài)。
內(nèi)轉(zhuǎn)換:處于電子激發(fā)態(tài)的分子由于內(nèi)部的作用,以無(wú)輻射躍遷過(guò)渡到低的能級(jí)。 外轉(zhuǎn)換:處于電子激發(fā)態(tài)的分子由于和溶劑以及其他分子的作用,以及能量轉(zhuǎn)移,過(guò)渡到低的能級(jí)
熒光發(fā)射:如果不以?xún)?nèi)轉(zhuǎn)換的方式回到基態(tài),處于第一電子激發(fā)態(tài)最低振動(dòng)能級(jí)的分子將以輻射的方式回到基態(tài),平均壽命約為10ns左右。
系間轉(zhuǎn)換:不同多重態(tài),有重疊的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的非輻射躍遷。
振動(dòng)馳豫:高振動(dòng)能級(jí)至低相鄰振動(dòng)能級(jí)間的躍遷。發(fā)生振動(dòng)弛豫的時(shí)間。
2、光譜特性
激發(fā)譜:固定測(cè)量波長(zhǎng)(選最大發(fā)射波長(zhǎng)),化合物發(fā)射的.熒光強(qiáng)度與激發(fā)光波長(zhǎng)的關(guān)系曲線 。激發(fā)光譜曲線的最高處,處于激發(fā)態(tài)的分子最多,熒光強(qiáng)度最大。
發(fā)射譜:固定激發(fā)波長(zhǎng),發(fā)射強(qiáng)度與發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系。
1) Stokes位移:激發(fā)光譜與發(fā)射光譜之間的波長(zhǎng)差值。發(fā)射光譜的波長(zhǎng)比激發(fā)光譜的長(zhǎng),振動(dòng)弛豫消耗了能量。
2) 發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān):電子躍遷到不同激發(fā)態(tài)能級(jí),吸收不同波長(zhǎng)的能量,產(chǎn)生不同吸收帶,但均回到第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)再躍遷回到基態(tài),產(chǎn)生波長(zhǎng)一定的熒光。
3) 鏡像規(guī)則:通常熒光發(fā)射光譜與它的吸收光譜(與激發(fā)光譜形狀一樣)成鏡像對(duì)稱(chēng)關(guān)系。
4) 熒光壽命和熒光量子產(chǎn)率。
去掉激發(fā)光以后,熒光強(qiáng)度并不是立即消失,而是以指數(shù)形式衰減。定義熒光強(qiáng)度降低到激發(fā)狀態(tài)最大熒光強(qiáng)度的1/e所需要的時(shí)間稱(chēng)為熒光壽命。熒光壽命是個(gè)很重要的參數(shù),可以不再對(duì)熒光的絕對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。
熒光壽命方程:
Q為量子產(chǎn)率,為熒光發(fā)射速率,k為非輻射轉(zhuǎn)移速率,τn為熒光自然壽命、通常量子效率和波長(zhǎng)相關(guān),但生化的熒光通常和波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
3、影響熒光分析的幾個(gè)主要因素:
樣品溫度的影響:降低體系溫度可以提高熒光量子產(chǎn)額。 樣品的光化反應(yīng):光化反應(yīng)使熒光強(qiáng)度降低。 雜散光干擾:散射光來(lái)自激發(fā)光溶劑分子的散射(瑞利散射)或被小顆粒或氣泡的散射。通過(guò)在發(fā)射單色儀前和激發(fā)單色儀后插入相應(yīng)的短波截止濾光片來(lái)消除。 溶劑的影響:增加溶劑的極性,有利于熒光的產(chǎn)生。 溶劑的拉曼散射光:當(dāng)溶劑具有拉曼活性時(shí),在激發(fā)光長(zhǎng)波邊會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似熒光的拉曼散射峰。 樣品濃度效應(yīng):濃度高時(shí)熒光強(qiáng)度下降,需要校正。 樣品污染的影響:輕微的污染都會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。 溶解氧的影響:溶解氧對(duì)一定樣品有明顯的熒光消光效應(yīng)(猝滅)。 pH值的影響:弱酸或弱堿分子和它們的離子在電子構(gòu)型上不同,是不同的型體,各具有特殊的熒光量子產(chǎn)額和熒光光譜
三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和裝置
激發(fā)單色儀將氙燈輸入的連續(xù)光譜分理出單色光輸出,作為激發(fā)光。激發(fā)光照射到樣品上,樣品發(fā)射的熒光則由發(fā)射單色儀進(jìn)一步分光并被光電倍增管PM2接收。PM1用于監(jiān)控氙燈光源光強(qiáng)起伏。通過(guò)分束器獲得激發(fā)光強(qiáng)起伏信號(hào),并反饋到PM2電路中,這被稱(chēng)為光源補(bǔ)償系統(tǒng)。RF-5301PC型分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)示于圖3。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、 制備樣品:配置不同濃度維生素B2溶液:5μg/ml,10μg/ml,15μg/ml,20μg/ml,25μg/ml各10ml;
2、 樣品的激發(fā)光譜特性:選擇400nm激發(fā)波長(zhǎng),對(duì)樣品照射,然后掃描熒光發(fā)射波長(zhǎng),檢測(cè)熒光發(fā)射峰值波長(zhǎng)。然后將單色儀固定于峰值波長(zhǎng)上,對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)進(jìn)行掃描,得到激發(fā)光譜圖像;
3、 樣品的發(fā)射光譜特性:激發(fā)光波長(zhǎng)設(shè)置在激發(fā)光譜的峰值波長(zhǎng)處,對(duì)被測(cè)樣品照射,掃描熒光發(fā)射波長(zhǎng)。
四、數(shù)據(jù)處理和分析
1、 維生素B2溶液濃度為5μg/ml
2、 維生素B2溶液濃度為10μg/ml
3、 維生素B2溶液濃度為15μg/ml
4、 維生素B2溶液濃度為20μg/ml
分子熒光光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告2
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.掌握熒光光度計(jì)的基本原理及使用。
2.了解熒光分光光度計(jì)的構(gòu)造和各組成部分的作用。
3.掌握分子熒光光度計(jì)分析物質(zhì)的特征熒光光譜:激發(fā)光譜、發(fā)射光譜的測(cè)定方法。
4.了解影響熒光產(chǎn)生的幾個(gè)主要因素。
5.學(xué)會(huì)運(yùn)用分子熒光光譜法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。
二、 實(shí)驗(yàn)原理
原子外層電子吸收光子后,由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),再回到較低能級(jí)或者基態(tài)時(shí),發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射,稱(chēng)為原子熒光。對(duì)于分子的能級(jí)激發(fā)態(tài)稱(chēng)為分子熒光,平時(shí)所說(shuō)的熒光指分子熒光。
具有不飽和基團(tuán)的基態(tài)分子經(jīng)光照射后,價(jià)電子躍遷產(chǎn)生熒光,是當(dāng)電子從第一激發(fā)單重態(tài)S1的最低振動(dòng)能級(jí)回到基態(tài)S0各振動(dòng)能級(jí)所產(chǎn)生的光輻射。
(1)激發(fā)光譜
是指發(fā)光的某一譜線或譜帶的強(qiáng)度隨激發(fā)光波長(zhǎng)(或頻率)變化的曲線。橫坐標(biāo)為激發(fā)光波長(zhǎng),縱坐標(biāo)為發(fā)光相對(duì)強(qiáng)度。
激發(fā)光譜反映不同波長(zhǎng)的光激發(fā)材料產(chǎn)生發(fā)光的效果。即表示發(fā)光的某一譜線或譜帶可以被什么波長(zhǎng)的光激發(fā)、激發(fā)的本領(lǐng)是高還是低;也表示用不同波長(zhǎng)的光激發(fā)材料時(shí),使材料發(fā)出某一波長(zhǎng)光的效率。熒光為光致發(fā)光,合適的激發(fā)光波長(zhǎng)需根據(jù)激發(fā)光譜確定——激發(fā)光譜是在固定熒光波長(zhǎng)下,測(cè)量熒光體的熒光強(qiáng)度隨激發(fā)波長(zhǎng)變化的光譜。獲得方法:先把第二單色器的波長(zhǎng)固定,使測(cè)定的λem不變,改變第一單色器波長(zhǎng),讓不同波長(zhǎng)的光照在熒光物質(zhì)上,測(cè)定它的熒光強(qiáng)度,以I為縱坐標(biāo),λex為橫坐標(biāo)所得圖譜即熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜,從曲線上找出λex,,實(shí)際上選波長(zhǎng)較長(zhǎng)的高波長(zhǎng)峰。
(2)發(fā)射光譜
是指發(fā)光的能量按波長(zhǎng)或頻率的分布。通常實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是發(fā)光的相對(duì)能量。發(fā)射光譜中,橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)(或頻率),縱坐標(biāo)為發(fā)光相對(duì)強(qiáng)度。
發(fā)射光譜常分為帶譜和線譜,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)既有帶譜、又有線譜的情況。 發(fā)射光譜的獲得方法:先把第一單色器的波長(zhǎng)固定,使激發(fā)的λex不變,改變第二單色器波長(zhǎng),讓不同波長(zhǎng)的光掃描,測(cè)定它的發(fā)光強(qiáng)度,以I為縱坐標(biāo),λem為橫坐標(biāo)得圖譜即熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜;從曲線上找出最大的λem。
(3)熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)濃度的關(guān)系
用強(qiáng)度為I0的入射光,照射到液池內(nèi)的熒光物質(zhì)時(shí),產(chǎn)生熒光,熒光強(qiáng)度If用儀器測(cè)得,在熒光濃度很稀(A<0.05)時(shí),熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光強(qiáng)度If與濃度有下面的關(guān)系:If=KC。
三、 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
試劑:羅丹明B乙醇溶液;1-萘酚乙醇溶液;3,3’-Diethyloxadicarbocyanine iodide:標(biāo)準(zhǔn)溶液,10μg/ml, 20μg/ml,30μg/ml,40μg/ml和未知濃度;蒸餾水;乙
醇。
儀器:Fluoromax-4熒光分光光度計(jì);1cm比色皿;spectrofluorometer分析軟件。
熒光分析儀器結(jié)構(gòu):它主要由光源、單色器、液槽、檢測(cè)器和顯示器組成。光源發(fā)出的紫外-可見(jiàn)或者紅外光經(jīng)過(guò)激發(fā)單色器分光后,照到熒光池中的被檢測(cè)樣品上,樣品收到該激發(fā)光照射后,發(fā)出的熒光經(jīng)發(fā)射單色器分光,由光電倍增管轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號(hào),再經(jīng)放大器放大反饋進(jìn)入轉(zhuǎn)換單元,將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字信號(hào),并通過(guò)顯示器或打印機(jī)顯示和記錄被測(cè)樣品譜圖。
四、 實(shí)驗(yàn)步驟
1.樣品制備。配置不同濃度的.3,3’-Diethyloxadicarbocyanine iodide溶液,分別為10μg/ml, 20μg/ml,30μg/ml,40μg/ml和未知濃度。
2.打開(kāi)熒光分光光度計(jì)和電腦,預(yù)熱半個(gè)小時(shí)。
3.打開(kāi)spectrofluorometer分析軟件,進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。首先檢測(cè)羅丹明B的激發(fā)光譜,此時(shí)固定發(fā)射波長(zhǎng)為560nm,檢測(cè)并保存激發(fā)光譜。然后根據(jù)所檢測(cè)的激發(fā)光譜中的最大峰值541nm來(lái)設(shè)置檢測(cè)羅丹明B的熒光光譜的激發(fā)波長(zhǎng),檢測(cè)并保存所得的熒光光譜。
4.檢測(cè)1-萘酚的熒光光譜。方法同步驟3。
5.用已配置好的3,3’-Diethyloxadicarbocyanine iodide標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行與2中相同的步驟,找到最大激發(fā)波長(zhǎng)與最大發(fā)射波長(zhǎng),之后選定單點(diǎn)檢測(cè)模式,并設(shè)置成剛選擇的最大激發(fā)波長(zhǎng)與最大發(fā)射波長(zhǎng),分別對(duì)10μg/ml, 20μg/ml,30μg/ml,40μg/ml進(jìn)行檢測(cè),記錄數(shù)據(jù),繪制工作曲線。
6.對(duì)未知濃度3,3’-Diethyloxadicarbocyanine iodide進(jìn)行檢測(cè),記錄數(shù)據(jù),并根據(jù)工作曲線求出濃度。
五、 數(shù)據(jù)記錄和處理
1. 數(shù)據(jù)記錄
(1)羅丹明B的測(cè)定
圖2.羅丹明B的激發(fā)光譜
圖3.羅丹明B的熒光光譜
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