第六章 光致发光材料荧光光谱分析
- 格式:ppt
- 大小:636.00 KB
- 文档页数:3
光致发光光谱和荧光光谱的差别
光致发光光谱和荧光光谱都涉及到物质受激发后发出的光,它们之间的主要差别在于激发过程和发光过程的不同。
光致发光光谱是指当物质受到外部光源的激发后,再发出光的光谱。
通常,通过吸收特定波长的光能量,物质中的电子被激发到激发态,然后电子再回到基态时释放出光子,产生发光现象。
这种发光过程是瞬时的,当外部光源停止作用时,发光也随之停止。
典型的例子包括荧光粉和发光材料。
荧光光谱则是指物质受到紫外光等辐射激发后,在辐射停止后继续发光的过程。
在激发过程中,物质中的电子被激发到激发态,然后在几纳秒至几微秒的时间内自发地返回基态并发出荧光。
这种发光过程具有一定的持续时间,因此可以用来对物质进行检测和分析。
例如,许多荧光染料和荧光标记物都会展现出这种特性。
因此,光致发光光谱和荧光光谱的主要区别在于发光过程的持续时间和发光特性,以及激发后是否需要持续的外部光源刺激。
在这篇文章中,我将为你探讨光致发光PMMA荧光光谱曲线这一主题。
我们需要了解什么是光致发光PMMA,它的特性和应用。
我们将深入研究荧光光谱曲线的原理和特点,以及如何对其进行分析和解读。
我将共享我的个人观点和理解,并总结回顾本文的内容,帮助你更全面、深刻和灵活地理解这一主题。
光致发光PMMA是一种通过光激发产生发光的聚合物材料,其特性包括高透明度、良好的光学性能和化学稳定性。
它在LED、荧光显示器、激光技术等领域具有广泛的应用,成为了现代光电材料中的重要一员。
了解其特性和应用有助于我们更好地理解光致发光PMMA在科技领域的重要性和前景。
接下来,让我们转向荧光光谱曲线。
荧光光谱曲线是指物质在受到紫外光、X射线或电子束等激发后,发出的荧光光谱特性曲线。
通过分析荧光光谱曲线,我们可以了解物质的能级结构、发光机制和特征波长,对于研究和应用具有重要意义。
在分析荧光光谱曲线时,我们需要关注几个关键参数:发射波长、激发波长、荧光量子产率和荧光寿命。
发射波长是指物质发出的荧光光的波长范围;激发波长是指激发物质产生荧光的波长范围;荧光量子产率是指单位时间内发射的荧光光子数与激发的光子数之比;荧光寿命是指物质从受激发到发出荧光的平均时间。
通过对这些参数的分析,我们可以深入理解荧光光谱曲线所反映的物质发光特性和机制。
我想共享我对光致发光PMMA荧光光谱曲线的个人观点和理解。
在我看来,光致发光PMMA作为一种环保、高效的发光材料,具有巨大的应用潜力。
通过对其荧光光谱曲线的深入研究和分析,可以为材料的优化和应用提供重要参考,推动光电材料领域的技术进步和创新发展。
总结回顾本文的内容,我们首先介绍了光致发光PMMA的特性和应用,然后深入探讨了荧光光谱曲线的原理、参数和分析方法。
我共享了我的个人观点和理解,希望能够帮助你更全面、深刻和灵活地理解光致发光PMMA荧光光谱曲线这一主题。
通过本文的阅读,我希望你能对光致发光PMMA荧光光谱曲线有更深入的了解,并在相关领域的研究和应用中取得更多的成果。
第六章光致发光材料荧光光致发光材料荧光光谱分析荧光光谱分析案例:3000534.45000627.8Intensity/a.u.2000150010005000200300400500600700262.4Intensity/a.u.25004000300020001000550600650700567wavelength/nmwavelength/nm图6-1 CaS:Eu,Sm激发光谱(监控波长630nm)图6-2 CaS:Eu,Sm荧光光谱(监控波长630nm)10035003000Intensity/a.u.629.8806040200Intensity/a.u.250020001500100050005506006507007508001000120014001600λ/nmwavelength/nm图6-4 CaS:Eu,Sm红外响应光谱图6-3 CaS:Eu,Sm红外上转换发射光谱(980nm激发)概念:当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后,吸收了外界能量,其电子处于激发状态,物质只要不因此而发生化学变化,当外界激发停止以后,处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。
在这个过程中,一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。
如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来,就称为发光现象。
概括地说,发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。
用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。
日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。
一只日光灯,接通电源以后,首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光(这叫做气体发光),然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉,从而发出可见光。
夜明像章之所以能在晚上闪闪发光,是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。
当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候,像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来,然后慢慢地发出光来,这种发光可以持续几个小时。
第六章光致发光材料光谱分析概念:当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后,吸收了外界能量,其电子处于激发状态,物质只要不因此而发生化学变化,当外界激发停止以后,处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。
在这个过程中,一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。
如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来,就称为发光现象。
概括地说,发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。
用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。
日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。
一只日光灯,接通电源以后,首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光(这叫做气体发光),然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉,从而发出可见光。
夜明像章之所以能在晚上闪闪发光,是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。
当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候,像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来,然后慢慢地发出光来,这种发光可以持续几个小时。
紫外线和红外线虽然看不见,但我们也把他们归结为光。
因此,光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。
下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。
一. 吸收光谱当光照射到发光材料上时,一部分被反射、散射,一部分透射,剩下的被吸收。
只有被吸收的这部分光才对发光起作用。
但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。
研究哪些波长被吸收,吸收多少,显然是重要的。
发光材料对光的吸收,和一般物质一样,都遵循以下的规律,即:I(λ)=I0(λ)e-kλx其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度,I(λ)是光通过厚度x后的强度,kλ是不依赖光强、但随波长变化而变化的,称为吸收系数。
kλ随波长(或频率)的变化,叫作吸收光谱。
发光材料的吸收光谱,首先决定于基质,而激活剂和其他杂质也起一定的作用,它们可以产生吸收带或吸收线。
二.反射光谱如果材料是一块单晶,经过适当的加工(如切割、抛光等),利用分光光度计并考虑到反射的损失,就可以测得吸收光谱。
光致发光材料荧光光谱分析荧光光谱分析是一种常见的材料分析方法,对于研究和应用光致发光材料具有重要意义。
本文将重点介绍荧光光谱分析的原理、方法和应用,并且阐述材料的荧光性质与结构之间的关系。
荧光光谱分析是一种基于材料的荧光性质进行定性和定量分析的方法。
荧光是一种分子或原子在受激发后由激发态向基态跃迁时所发出的光。
荧光光谱分析利用材料的荧光光谱特征来研究其分子结构、性质以及与外部环境的相互作用。
荧光光谱分析通常使用荧光光谱仪进行测量。
荧光光谱仪由光源、单色仪、样品室、检测装置和数据处理系统组成。
在荧光光谱分析中,首先选择合适的激发光源,激发材料发出荧光。
然后使用单色仪选择特定的波长范围进行分析。
荧光光谱仪能够记录和分析荧光强度与波长之间的关系。
根据荧光光谱的特征,可以对材料的结构和性质进行研究。
荧光光谱的特征峰值位置和强度反映了分子或原子的电子结构和激发能级。
荧光光谱的发射峰位和峰值强度可用于确定样品的成分和浓度。
此外,荧光光谱还可以用于研究荧光材料的光学性质、电子结构和分子动力学过程。
荧光光谱分析在材料研究和应用中具有广泛的应用。
一方面,荧光光谱分析可以用于荧光标记和探针的研究。
利用荧光探针可以实现细胞成像、荧光显微镜和荧光染料的研究。
另一方面,荧光光谱分析可以用于研究和应用光敏材料、发光材料和荧光分析法。
在无机材料中,荧光光谱分析可以用于研究和应用无机荧光材料。
例如,通过调节配位体和稀土离子的组合,可以实现发光材料的发光颜色和荧光效率的调控。
在有机材料中,荧光光谱分析可以用于研究和应用有机发光材料。
例如,通过调节有机分子的结构和共轭体系的设计,可以实现有机材料的发光配色和发光效率的提高。
总结起来,荧光光谱分析是一种用于研究光致发光材料的重要方法。
荧光光谱分析通过测量材料的荧光光谱特征,可以研究材料的结构、性质和与外部环境的相互作用。
荧光光谱分析具有广泛的应用前景,可用于荧光标记和探针研究、无机荧光材料和有机发光材料的研究。
光致发光光谱技术的认识、应用及改进孙奇 20144214004物理学2015。
4.211. 光致发光光谱技术的背景介绍在我们周围,光致发光是一种很普遍的现象。
常用的日光灯就属于光致发光的一种,它是利用汞蒸气放电产生的紫外光激发涂覆在灯管壁上的发光物质而发出可见光的。
简单地说,光致发光(PL)是发光材料吸收光子(或电磁波)后,重新辐射发出光(或电磁波)的过程。
这种过程与材料的结构、成分及原子排列等密切相关。
•紫外光、可见光甚至红外辐射都可以作为激发光,引起光致发光。
•所发出的光,根据弛豫时间的不同,可分为荧光、磷光和上转换发光。
从分子电子结构上解释,荧光是电子从单线态第一激发态返回到基态时释放的光,具有很短的发光寿命(约1~100 ns),而磷光是电子从三线态第一激发态返回基态时释放的光,具有较长的发光寿命(约0.1~1000ms)。
当系间窜越的速率小于荧光跃迁速率时,激发态全部以荧光形式辐射回到基态,因而只有在低温条件下,才可以检测到磷光发光。
本文中如未特别指出,所介绍的光致发光都属于荧光发光。
图1. 光致发光过程中的光子吸收和能量转移过程.在实验测试中,荧光发光光谱包括激发谱和发射谱两种。
激发谱是使用不同波长激发光测试发光材料在某一波长处荧光强度的变化情况,即不同波长激发光的相对效率;发射谱则是在某一固定波长激发光作用下的荧光强度在不同波长处的分布情况,即荧光中不同波长的光成分的相对强度。
一般情况下,光致发光光子的能量小于激发光子的能量(斯托克斯位移),在特定条件下发射光子的能量也可以超过激发光子的能量(反斯托克斯位移)。
由于光致发光(荧光或磷光)的特点是宽激发窄发射,所以测试时,需要选取一个能反映出所测材料发光效率的激发光波长。
激发光波长的选择一般没有定论,简单而常用的方法有两种:1)激发谱:将荧光发光峰波长固定为发射波长(EM),然后做激发波长(EM)扫描,激发波长范围要小于发射波长。
一般选取激发谱最高峰位置对应的波长作为激发光波长。
有机发光材料的光谱性能分析有机发光材料的光谱性能分析是一项重要的研究领域,它可以帮助科学家们深入了解这些材料的荧光特性和应用潜力。
在这篇文章中,我们将探讨有机发光材料的光谱性质以及分析方法,并展示一些相关的研究进展。
光谱性质是指物质在不同波长的光照射下产生的荧光行为。
它反映了物质分子的能级结构和电子转移过程。
在有机发光材料中,光谱性质的研究对于了解荧光的发光机制以及优化发光效果具有重要意义。
一种常用的光谱性质分析方法是紫外可见吸收光谱(UV-Vis)分析。
UV-Vis 分析可以通过测量有机发光材料在紫外和可见光区域的吸收光谱,揭示材料的波长吸收范围、吸收强度和颜色等特性。
此外,UV-Vis还可以用于测定材料的摩尔吸光系数,从而计算出材料的摩尔吸光度和浓度。
荧光光谱是另一种常用的性能分析方法。
荧光光谱是指在激发光照射下,物质发射出的荧光光谱。
通过测量荧光光谱,可以确定物质的发光峰值波长、发光强度以及发光的波长范围等重要参数。
荧光光谱的分析可以帮助研究者判断有机发光材料的发光效果是否符合需求,并为材料的应用提供基础数据。
除了UV-Vis和荧光光谱,有机发光材料的磷光光谱也备受关注。
磷光光谱是指物质在激发光的作用下发射出的磷光光谱。
与荧光不同,磷光具有较长的寿命和较低的发光强度。
磷光光谱可以帮助研究者了解有机发光材料内部的能级结构和电子态密度,从而为材料设计和合成提供理论依据。
近年来,有机发光材料的光谱性能分析不仅局限于传统的UV-Vis、荧光和磷光光谱,还涌现出一些新的分析方法。
例如,二维蒙特卡洛光谱法(2D Monte Carlo)结合了蒙特卡洛模拟和光谱计算,可以模拟和预测有机发光材料的光谱性质。
此外,近几年来,多种光谱成像技术也被应用于有机发光材料的研究,如荧光共振能量转移成像和时间分辨荧光成像等。
有机发光材料的光谱性能分析在许多应用中都具有重要作用。
例如,在有机光电子器件中,了解有机发光材料的光谱性质可以帮助优化器件的发光亮度和颜色纯度。