Luminiscence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence. chemicky (chemiluminiscence)

Podobné dokumenty
Luminiscence. Luminiscence. Fluorescence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) chemicky (chemiluminiscence)

Luminiscence. Luminiscence. Fluorescence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) chemicky (chemiluminiscence)

Barevné principy absorpce a fluorescence

Barevné principy absorpce a fluorescence

Fluorescence (luminiscence)

FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU

Spektrometrické metody. Luminiscenční spektroskopie

FIA fluorescenční imunoanalýza (fluorescence immuno-assay) CIA chemiluminiscenční imunoanalýza

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/VIS OBLASTI SPEKTRA

Víceatomové molekuly s jedním centrálním atomem

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA

Molekuly 2. Víceatomové molekuly s jedním centrálním atomem. Hybridizace. Hybridizace sp 3. Hybridizace

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti

4 Přenos energie ve FS

Metody spektrální. Metody molekulové spektroskopie. UV-vis oblast. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII. Pavla Pekárková

ení s chemickými látkami. l rní optiky

Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II.

Fluorescenční rezonanční přenos energie

(Návod k praktiku) Produkty. I.typ II.typ. X 1 Σ + g nm nm. Kyslík

6. Metody molekulové spektroskopie spektrofotometrie, luminiscenční metody

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Diskutujte, jak široký bude pás spojený s fosforescencí versus fluorescencí. Udělejte odhad v cm -1.

12. Zhášení fluorescence

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

1. Principy fluorescenční spektroskopie

Doporučená literatura

Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví. René Kizek

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii

Vybrané spektroskopické metody

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

13. Spektroskopie základní pojmy

aneb Fluorescence chlorofylu jako indikátor stresu

Fluorescenční mikroskopie

Elektromagnetické záření. lineárně polarizované záření. Cirkulárně polarizované záření

Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. VII. Spektroskopie a fotochemie

INSTRUMENTÁLNÍ METODY

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

Principy a instrumentace

Přístrojové vybavení pro detekci absorpce a fluorescence

Využití a princip fluorescenční mikroskopie

Typy přechodů. Luminiscence a struktura látek E. Základní pravidla. Struktura organických molekul a luminiscence základní pravidla

Ustálená fluorescence (Steady State Fluorescence)

Zoologická mikrotechnika - FLUORESCENČNÍ MIKROSKOPIE

Teorie Molekulových Orbitalů (MO)

Barevné hry se světlem - co nám mohou říci o biomolekulách?

Spektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie

Absorpční fotometrie

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Spektroskopie v UV-VIS oblasti. UV-VIS spektroskopie. Roztok KMnO 4. pracuje nejčastěji v oblasti nm

Metody charakterizace nanomaterálů I

Otázky k předmětu Optické spektroskopie 1

FRET FRET. FRET: schéma. Základní vztahy. Základní vztahy. Fluorescence Resonance Energy Transfer

Luminiscence. Luminiscence = studené světlo Inkandescence = teplé světlo

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie

Zdroje optického záření

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Born-Oppenheimerova aproximace

Barevné hry se světlem - co nám mohou říci o biomolekulách?

Kmity a rotace molekul

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state )

F l u o r e s c e n c e

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE


DETEKTORY pro kapalinovou chromatografii. Izolační a separační metody, 2018

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

DELFIA Dissociation-Enhanced Lanthanide Fluorescent ImmunoAssay

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS

Vlastní fluorescence proteinů

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

Fluorescenční spektrofotometrie a její aplikace v materiálově orientovaných vědách. Miroslav Gremlica

Využití UV/VIS a IR spektrometrie v analýze potravin

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE)

Infračervená spektrometrie

Anizotropie fluorescence

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

METODY - spektrometrické

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

ENERGETICKÉ INTERAKCE DONOR-AKCEPTOROVÝCH PÁRŮ PRO PŘEMĚNU SLUNEČNÍ ENERGIE

OPVK CZ.1.07/2.2.00/

GENEROVÁNÍ TĚKAVÝCH SLOUČENIN V AAS

Přístrojové vybavení pro detekci absorpce a fluorescence

10/21/2013. K. Záruba. Chování a vlastnosti nanočástic ovlivňuje. velikost a tvar (distribuce) povrchové atomy, funkční skupiny porozita stabilita

Interakce fluoroforu se solventem

Stručný úvod do spektroskopie

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii

přičemž předpokládáme A malé, U zahrnuje coulombické členy. Když roznásobíme závorku, p 2 reprezentuje kinetickou energii nabitých částic, člen

OPTICKÉ METODY. NESPEKTRÁLNÍ při interakci nedochází k výměně energie

Transkript:

Luminiscence

Luminiscence emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence chemicky (chemiluminiscence) teplem (termoluminiscence) zvukem (sonoluminiscence) mechanicky (mechanoluminiscence)

Fluorescence sekundární záření po absorpci elektromagnetického záření (od fosforescence se liší dobou, po kterou trvá sekundární záření, když přestalo působit záření primární) tzv. dosvit fluorescence 10-8 až 10-5 s fosforescence 10-2 s až několik dní Anorganické sloučeniny - fluorescence poměrně zřídka (např. u solí vzácných zemin, uranylu, thallia). Organické látky - fluorescence častěji, nejintenzívnější a analyticky nejvíce využitelná u sloučenin s aromatickými cykly.

Fluorescence ze života tonik obsahuje chinin bankovky ochranné fluorescenční prvky fluorescenční barviva, uprostřed roztok chininsulfátu

Fluorescence Energie Excitace Deexcitace excitovaný stav Energie S 1 vibrační relaxace S 1 a < e energie se ztratí Absorpce Fluorescence S 0 světlo a S 0 světlo e základní stav

Fluorescenční spektrum fluorescenční spektrum je posunuto k delším vlnovým délkám než původní absorpční spektrum (Stokesův posun) a je k němu zrcadlově symetrické

Kam se ztrácí energie? vibrační relaxace absorpce rychlá 10-15 s geometrie se nemění vertikální přechod Frank-Condonův princip a < e energie se ztrácí do vibračních pohybů POZOR: u atomů platí a = e

Absorption Monomolekulární procesy vyhasínání S 2 S 1 IC ISC ISC IC T 2 T1 Nezářivé pochody IC Internal Conversion (vnitřní konverze) S S or T T nemění se spin ISC Inter-System Crossing (mezi-systémové křížení) S T or T S mění se spin F IC ISC P Zářivé pochody F Fluorescence S 1 S 0 emise fotonu P Fosforescence T 1 S 0 emise fotonu S 0 Jablonského diagram

laserový pulz Doby života - lifetimes S 1 ISC T1 I Fluor 1 Doba života excitovaného stavu Doba potřebná k poklesu fluorescence na hodnotu 1/e I o F IC ISC P 1/e = 0.37 F čas F = doba života fluorescence F = 1-100 ns S 0 P = doba života fosforescence P = 1 ms - dny P >> F protože přechody Triplet-Singlet jsou spinově zakázány

Doba trvání jednotlivých procesů Absorpce Fluorescence 10-15 s 10-8 s Fosforescence»10-8 s (ms s) Vibrační relaxace Vnitřní konverze Mezisystémová konverze 10-12 - 10-13 s 10-6 - 10-12 s 10-4 - 10-12 s

Vlastnosti fluorescence 1. Aby látka emitovala fluorescenční světlo, musí světlo absorbovat 2. Vlnová délka fluorescenčního světla > vlnová délka excitačního světla (Stokesův zákon) emit > excit Delší menší E E fluorescence < E absorbované světlo 3. Intenzita fluorescence «intenzita excitačního světla 4. Fluorescenční světlo je emitováno všemi směry nezávisle na směru excitačního světla 5. Fluorescence postupně mizí 6. Intenzita fluorescence je úměrná intenzitě excitačního světla I 0, hustotě vzorku C a efektivnosti fluorescence (kvantový výtěžek kappa) 7. Každá látka má své charakteristické fluorescenční spektrum 8. Absorpční a fluorescenční spektra tvoří zrcadlové obrazy 9. Fluorescenční světlo má různý stupeň polarizace

Kvantový výtěžek kvantový výtěžek fluorescence N N emit absorb kvantové výtěžky fluorescence jsou výrazně nižší než 1

Kvantový výtěžek - standardy

Doba života nezbytná charakteristika látky a její interakce s okolím doba života excitovaného stavu = doba potřebná k poklesu fluorescence na hodnotu 1/e I o obtížně měřitelná (10 ns) měří se metodou pulzní harmonickou (fázová modulace)

Zhášecí procesy kolizní procesy kolizí s jinou látkou, která zajistí nezářivou deexcitaci (O 2, I -, akrylamid) statické zhášení tvorba komplexu v základním stavu, který nefluoreskuje (jednotlivé složky ale samotné fluoreskují) přenos energie FRET fluorescenční (Försterův) rezonanční přenos energie reakce přenosu náboje fotochemické reakce po excitaci dochází k chemické reakci molekuly

Využití kvalitativní analýza - podle zbarvení, resp. tvaru fluorescenčního spektra můžeme usuzovat na přítomnost dokazované látky kvantitativní analýza - podle intenzity záření na její množství fluorescenční detektory se používají i při některých separačních metodách časté využití v biovědách

Theodor Förster FRET Fluorescenční (Försterův) rezonanční přenos (excitační) energie FRET=Förster (Fluorescence) resonance energy transfer D* + A D + A* Excitovaný donor (D*) předává ex. energii akceptoru (A), který následně fluoreskuje Účinnost FRET závisí na překryvu em. spektra donoru a ab. spektra akceptoru a na vzdálenosti

Fluorescenční spektroskop měří se v kolmém směru k excitačnímu záření

Fluorometr (fluorimetr)

měří luminiscenci Luminometr např. chemiluminiscenci nebo její zhášení často bývá kombinován s fluorometrem např. Fluoroscan ascent

Detektory potřeba měřit nízké intenzity často potřeba měřit rychlé dosvity fotonásobiče (photomultiplier tube)

Fluorescence ve vodném prostředí

Anglické termíny lamp - lampa, zdroj sample - vzorek cuvette, cell - kyveta fiber optic - optické vlákno lens - čočka, lupa laser beam - laserový svazek ray - paprsek photomultiplier tube - fotonásobič dichroic mirror - polopropustné zrcadlo flash - záblesk, blesk