Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Лакович Дж. -> "Основы флуоресцентной спектроскопии" -> 49

Основы флуоресцентной спектроскопии - Лакович Дж.

Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии — М.: Мир, 1986. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifluriscentnoyspektroskopii1986.djv
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 185 >> Следующая

z
РИС. 5.3. Система координат для флуорофора.
128
Гпава 5
ределенный диапазон ориентаций (разд. 5.2.1). Пусть нужно вычислить анизотропию, которая наблюдалась бы для этой молекулы в стеклообразном растворе. Предварительное условие параллельности диполей, неподвижность и случайный характер ориентации упрощают вывод. Тем не менее рассмотрение этого простого случая иллюстрирует смысл измеряемого значения анизотропии.
Интенсивность света, излученного диполем, пропорциональна квадрату проекции его вектора на ось наблюдения. Следовательно,
/|1 (0, <р) = COS20; (l(0, ф) = sin20sin2cp (5.10), (5.11)
В реальных экспериментах возбуждение будет направлено вдоль оси х. При этом с одинаковой вероятностью должны возбудиться все молекулы, имеющие равные углы 9, т.е. популяция возбужденных флуорофоров будет симметрично распределена вокруг оси z. Любая экспериментально доступная популяция молекул будет ориентирована так, что угол <р будет принимать значения от 0 до 2тг с равной вероятностью. Следовательно, мы можем исключить зависимость от ф в уравнении (5.11). Среднее значение sirPcp определяется выражением
2 7Т
/ ат2ф<2ф -7-Т- о
-----------
2 ТГ / if о
и, следовательно,
JjL (0) = cos20; 1± (0) = J_ sin20 (5.13), (5.14)
Я 2
Теперь предположим, что наблюдаем набор флуррофоров, которые ориентированы по отношению к оси г с вероятностью /(0). В следующем разделе будет рассмотрен вид/(0), предполагаемый для случайного распределения. Измеряемые интенсивности флуоресценции для этого набора молекул равны:
(5.12)
тт/2 ------
II = f /(9)cos 2QdQ = cos20 (5.15)
' i тг/2 , -------
= ~оГ f^8in2ede =-~sin20 (5.16)
где f (0)cto - вероятность того, что флуорофор ориентирован между 0 и
9 + d0. Используя уравнение (5,2) и равенство sin20 = 1 - cos20, можно показать, что
Следовательно, величина анизотропии на самом деле является мерой среднего значения cos 20, где 6 - угол диполя испускания по отношению к оси z. Это происходит потому, что наблюдаемые интенсивности /|( и Jj_ пропорциональны квадрату проекций индивидуальных моментов перехода на оси х и z (см. рис. 5.2). Полезно рассмотреть взаимосвязь между г и 0. Рассеянный свет полностью поляризован, следовательно, 0 = 0 и г = 1,0. Полное исчезновение анизотропии эквивалентно 0 = 54,7°. Это не означает, что каждый флуорофор поворачивается на 54,7°, но среднее значение cos2© =1/3, где 0 -угловое смещение между диполями возбуждения и испускания. Напомним, что при выводе уравнения (5.17) предполагалось, что эти диполи параллельны. Несколько более сложное выражение необходимо практически для всех флуорофоров, поскольку диполи редко бывают параллельны. К тому же мы еще не рассмотрели влияние фотоотбора на величину анизотропии.
ВОЗБУЖДЕНИЕ И ФОТООТБОР ФЛУОРОФОРОВ. Для наблюдения флуоресценции флуорофоры, разумеется, необходимо возбудить. Электрический диполь флуорофора не обязательно должен точно совпадать с направлением оси z для поглощения света, поляризованного вдоль этой оси. Вероятность поглощения пропорциональна cos2 0, где 0 - угол, образуемый диполем поглощения с осью г [ 3]. Следовательно, возбуждение поляризованным светом приводит к появлению популяции возбужденных флуорофоров, которая симметрично распределена вокруг оси z (рис. 5.4). Это явление называется фо-
РИС. 5.4. Схемы, иллюстрирующие фотоотбор и вероятность распределения флуо-
г = (Зсоа 20 — 1)/2
(5.17)
в-
рофоров.
9-413
тоотбором. Распределение cos20 видоизменяется в дальнейшем путе>1 учета вероятности того, что молекула образует угол 0 с осью z. Для случайного распределения, которое должно существовать в неупорядоченном растворе, число молекул с величиной угла между 0 и 0 + dQ пропорционально sin0d0, а также площади поверхности на сфере внутри угла от 0 до 6 +40. Следовательно, распределение возбужденных вертикально поляризованным светом молекул выражается как
f(Q)dQ = cos20 sin0 dQ (5.18)
Распределение вероятности, даваемое уравнением (5.18), определяет максимум отбора, который может быть достигнут при использовании оптического возбуждения изотропного раствора Напомним [уравнение (5.17)], что анизотропия является просто линейной функцией cos2e. Следовательно, для однонаправленных диполей поглощения и испускания максимальные значения cos 20 даются выражением
ТТ/2
/ cos 20/(0)d0
cos20=— ---------------------- (5.19)
ТТ/2
I f(Q)dQ
о
Подстановка (5.18) в (5.19) дает cos20 = 3/5. С учетом уравнения (5.17) можно найти максимальную, анизотропию, равную 0,4. Это значение получается, когда диполи поглощения и испускания параллельны и нет других процессов, приводящих к деполяризации. Легко заметить, что это значение (0,4) гораздо меньше, чем возможное для рассеянного света (1,0). Фактически, если измеренная анизотропия для случайно ориентированного образца больше чем 0,4, можно уверенно сделать вывод о присутствии рассеянного света в дополнение к флуоресценции. Максимальное значение анизотропии 0,4 для параллельных диполей поглощения и испускания является следствием того, что вероятность поглощения света равна cos2 0.
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 185 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама