6. Люминесценция, ее виды. Фотолюминесценция. Закон Стокса. Хемилюминесценция.

Люминесценция – свечение некоторых веществ, не связанных с их нагреванием. Люминесценция происходит при наличии у молекул избыточной энергии.

По способу этого избытка энергии различают:

1. Фотолюминесценция (под действием светового излучения);

2. Рентгенолюминесценция (под действием рентгеновского или γ-излучения);

3. Радиолюминесценция (под действием излучения радиоактивных препаратов);

4. Катодолюминесценция (под действием пучков электронов);

5. Термолюминесценция (при слабом нагревании некоторых веществ);

6. Хемилюминесценция (за счет энегрии химических реакций);

7. Биолюминесценция (за счет энергии биохимических реакций);

8. Электролюминесценция (эл. полем);

Фотолюминесценция – резонансное состояние, подразделяется на :

• Флюоресценцию – кратковременное послесвечение;

• Фосфоресценцию – сравнительно долгое послесвечение.

Начальным актом любой люминесценции является возбуждение фотонов с энергией hν атома или молекулы. Резонансная флюоресценция – возвращение атома в основное состояние, излучается фотон света той же частоты (для уменьш. добавляют Н₂, О₂, для увел-ния – нагревают).

3 2 1

3 4 2 1

3 3

2 без излучения без излучения 2

hνhν` 4hν`

1 1

1, 2, 3, 4 – возбужденные состояния

Для фотолюминесценции выполняется закон Стокса:

Спектр люминесценции сдвинут в сторону длинных волн относительно спектра, вызвавшего эту люминесценцию. (ν_изл˂ ν_погл) – это означает, что излучение и поглощение отличаются по энергии:hν_изл˂hν_погл.

Хемилюминесценция – за счет энергии хим. реакций. Хемилюминесценционный анализ – определение состава ве-ва, свечение – частное проявление хемилюминесценции, ее яркость, т. е. число квантов, испускаемых в единицу времени, увел-ся с увел-ем скорости реакции. Используется как диагностический метод.

_______________________________________________________________________________________

7. Применение люминесценции в медико-биологических исследованиях.

Большая часть органических соединений дает люминесцентное свечение под действием УФ лучей (после обработки реактивами). На его наблюдениях основана проверка качества и сортировка пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, тканей… Флюоресцируют также многие ткани организма (кости, волосы, зубы, хрусталик глаза : пораженные грибком волосы и чешуйки под УФ светом дают ярко-зеленое люминесцентное свечение.) По характеру свечения можно определить патологические изменения в тканях, отличить злокачественную опухоль от доброкачественной. Для диагностики ложных заболеваний используют бактерии и грибы, дающие определенное свечение. Широко применяется флюоресценция для изучения гистологических препаратов. Изменение флюоресценции зондов (молекул, добавляемых к мембранным системам извне) позволяет обнаружить конформационные перестройки в белках и мембранах. Можно определить проницаемость капилляров. Люминесцентный анализ микроскопических объектов проводят с помощью специальных люминесцирующих микроскопов, в котором помимо обычного света используются ртутные лампы и светофильтры.

1. Контроль содержания онкогенных углеродов в воздухе

2. Контроль содержания наркотиков (морфин, героин)

3. Контроль качества пищевых продуктов

4. Некоторые гематопорфирины избирательно накапливаются в злокачественных клетках. Вторичная люминесценция таких клеток (красн. цвет) применяется при визуальном распознавании характера опухоли кожи – через эндоскоп – при распознавании катаракты, опухолей трахеи, бронхов, желудка.

_______________________________________________________________________________________