Лабораторная работа № 4 изчение тушения люминесценции

Целью работы является изучение межмолекулярных процессов тушения люминесценции.

Задание:

1. Изучить виды тушения люминесценции.

2. Изучить установку для измерения длительности флуоресценции в наносекундном диапазоне (см. прилагаемое описание).

3. Изучить порядок работы с малогабаритным спектрометром (см. прилагаемое описание).

4. Приготовить раствор флуоресцеина в водном растворе NaOH (концентрация NaOH составляет 0,1 Mоль/л).

5. Приготовить растворы флуоресцеина в водном растворе NaOH (концентрация NaOH составляет 0,1 Mоль/л) с различной концентрацией тушителя KI по ниже приведенной методике.

6. Измерить время жизни флуоресценции приготовленных растворов.

7. Оценить изменение квантового выхода флуоресценции приготовленных растворов по отношению к раствору без тушителя с помощью малогабаритного спектрометра.

8. На основании полученных данных построить и сравнить зависимость ₀/ и B₀/B.

9. Из наклона экспериментально полученной зависимости ₀/ или B₀/B от концентрации тушителя [Q] на основании уравнения Штерна-Фольмера определить бимолекулярную константу тушения.

Методические рекомендации по приготовлению растворов.

Требуется приготовить шесть абсолютно одинаковых по концентрации красителя растворов, но с различным содержанием тушителя. Для исключения осложнений, искажающих результаты измерений, концентрация красителя не должна быть слишком большой, но в тоже время обеспечивать достаточный уровень сигнала флуоресценции для его надежной регистрации, поэтому маточный раствор флуоресцеина (С₀ = 10^-4 Моль/л) необходимо развести водным раствором NaOH как минимум в 50 раз. При приготовлении растворов следует учесть и то, что для полного заполнения кюветы потребуется не меньше 5 мл раствора. Таким образом, в целом рецепт приготовления растворов можно представить в следующей таблице:

№, раствора	Исходный водный раствор NaOH, мкл	Исходный насыщенный раствор KI в водном растворе NaOH, мкл	Исходный раствор флуоресцеина в вводном растворе NaOH, мкл
1	5000	0	100
2	4800	200	100
3	4500	500	100
4	4000	1000	100
5	3000	2000	100
6	1000	4000	100

На основании данных таблицы следует определить концентрацию тушителя в каждом растворе, если концентрация насыщенного раствора составляет 0,02 г/мл. Для определения бимолекулярной константы тушения следует построить экспериментальную зависимость ₀/ или B₀/B от концентрации тушителя в координатах Моль/л.

Контрольные вопросы

1. Как выражается время жизни люминесценции через вероятности оптических и безызлучательных переходов?

2. В чем различие между тушением люминесценции первого и второго рода?

3. Как изменяется время затухания люминесценции при тушении первого рода?

4. Какие примеси оказывают гасящее действие на люминесценцию?