Презентация "Методы измерения длительности люминесценции" (10 класс) по физике – проект, доклад

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Импульсный Возбуждение одиночным или периодически повторяемым импульсом Изучение короткоживущих электронных состояний (нс) Фазово-модуляционный Возбуждение непрерывным источником света, интенсивность которого промодулирована с некоторой частотой Изучение короткоживущих электронных состояний (нс), молекулярной фосфоресценции (мс-10с)

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Возбуждение синусоидально модулированным светом → флуоресценция отстает по фазе относительно возбуждающего излучения и имеет ту же частоту

ФАЗОМОДУЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД

Интенсивность флуоресценции

где i(t) – характеристическая функция молекулярной флуоресценции, L(t) – интенсивность возбуждающего света

По разности фаз между волной излучения и волной возбуждения:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАТУХАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ

По величине относительного коэффициента модуляции свечения молекул:

Модуляторы: ячейки Поккельса и Керра, ультразвуковые модуляторы (частота модуляции 2-10 МГц) Диапазон измеряемых времен затухания люминесценции 0.1-10 нс

ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД

Наблюдаемая интенсивность флуоресценции

где i(t) – характеристическая функция молекулярной флуоресценции, I(t) – аппаратурная характеристи- ческая функция

Методом моментов:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ ВОЗБУЖДЕННОГО СОСТОЯНИЯ

где t0 – среднее время жизни возбужденного cостояния молекулы; tf – среднее время жизни возбужденного cостояния молекулы, определенное с помощью системы регистрации; tI – постоянная времени прибора

Стробоскопический метод: повторение кинетической кривой процесса

Метод счета фотонов: измерение времени испускания отдельных фотонов Многоканальный амплитудный анализатор накапливает импульсы определенной амплитуды (до 105 фотонов), затем анализируется кинетика флуоресценции

Временное разрешение ~0.5 нс Возбуждение с помощью импульсных ламп (длительность импульса ~1нс), лазеров (до ~10пс)

Изучение триплетных состояний молекул сложных органических веществ Возбуждение мощной вспышкой света малой длительности Способы: Кинетический (получение кинетической кривой на любой длине волны) Спектрографический (регистрация полного спектра исследуемого вещества)

МЕТОД ИМПУЛЬСНОГО ФОТОЛИЗА