Медицинская физика / 2.10.ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ1

ЯГМА

Кафедра Медицинской физики.

Лечебный факультет.

Люминесценция.

Составил: Дигурова И.И.

Выполнил: Студент 1-ого курса

Хачатрян М.Т.

2004 г.

І. Люминесценция. Её виды. Характеристика. Особенности.

Люминесценция-это холодное свечение, не связанное с нагревом тела, которое поглащается как только будет использовать внешнюю энергию тела.

Пример: Северное сияние, свечение насекомых, неоновая трубка и т.д.

Определение люминесценции дано Вавиловым.

Люминесценция- излучение, избыточное над тепловым излучением данного тела в данной спектральной области при данной температуре и при условии, что свечение не прекращается сразу после его возбуждения.

Виды Люминесценции:

І. По спектру излучения.

1. инфрокраное

2. видимое

3. ультрофиолетовое

ІІ. По способу возбуждения.

1. фотолюминесценция- возбуждается светом, наиболее распространено в природе

2. рентгенолюминесценция- возбуждается рентгеновскими лучами

3. радиолюминесценция- возбуждается под действием α и β лучами

4. катодолюминесценция- возбуждается движущимися электродами

5. триболюминесценция- возбуждается трением

6. электролюминесценция- возбуждается электрическим полем

7. хемолюминесценция- возбуждается при протекании химической реакции

Если реакции протекают в живом организме, то это биолюминесценция

8. кристалолюминесценция- возбуждается процессами кристаллизации.

ІІІ. По длительности свечения.

1. флуорисценция- длительность не привышает 10-6 с. т.е. свечение прекращается почти сразу после действия внешнего излучения.

2. фосфоресценция - длина < 10-6 с продолжается секунды, минуты, часы после окончания действия возбуждающего фактора.

Фосфорисцирующие твёрдые вещества называются люминофорами.

IV. по природе люминесцирующего вещества

1. Первичная люминесценция ( витамины А и В)

2. вторичная люминесценция вещества люминесцируют после обработки люминесцирующих красителей.

Особенности люминесценции:

І наблюдается у твёрдых, жидких и газообразных тел

ІІ не подчиняется законам теплового излучения

ІІІ имеет конечную длительность свечения

IV представляет собой электромагнитное излучение, испускаемое возбуждёнными атомами, молекулами. Ионами.

Люминесценция- квантовый процесс, который объясняется с позиций квантовой физики.(постулат Бора)

Кванты света, воздействуют на атомы вещества, переводят 1 или более электронов в возбуждённое состояние. Обратный переход сопровождается изменением фотона

Формула Манна Планка:

Еф=hν

hν=Евозб-Еосн

Обратный переход может быть прямым и ступенчатым, т.е. через промежуточный уровень. Прямой переход характерен для газов и паров металлов, ступенчатый- для растворов веществ.

Основные характеристики люминесценции.

1. Спектр возбуждения- это совокупность тех длин волн возбуждённого излучения, которые при поглощении в наибольшей степени вызывают люминесценцию.

2. энергитический выход- это отношение энергии люминесценции к поглощённой энергии.

Вэ=Елюм/Епогл= hνлюм/ hνпогл= νлюм/ νпогл= λлюм/ λпогл

3. квантовый выход- отоншение числа квантов люминесцентного излучения к числу квантов поглащённого излучения.

В= Nлюм/ Nпогл

Для флюорисцина в воде В=0,8

Факторы, влияющие на люминесценцию:

1. Вид вещества

2. pH среды

Флюорисцин хорошо люминесцирует в вводно- щелочной среде, но плохо в кислой

3. температура

при высокой температуре интенсивность уменьшается

4. концентрация люминесцирующего вещества

5. интенсивность возбуждённого излучения

6. присутствие примесей

Уменьшают люминесценцию ионы Fe, Co, Y, Br, Ag.

Люминесценцтный анализ, его особенности, виды и применение

Спектральный состав люминесценции отражает строение и внутреннюю структуру данного вещества. Поэтому с помощью люминесценции можно изучать вещество как количественно, так и качественно. Люминесцентный анализ- это совокупность методов обнаружения. Определения. Изучения состава вещества по его люминесценции.

Особенности анализа:

1. высокая чувствительность

2. зависимость люминесценции от примесей и pH среды

3. зависимость интенсивности от примесей в определённых пределах от концентрации вещества

4. прямая зависимость интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждённого излучения.

Виды люминесцентонго анализа :

1. качественный спектральный анали – осуществляется по распределению в спектре люминесценции, применяется для обнаружения веществ и их идентификация.

2. качественный люминесцентный анализ- применим для диагностики заболевания, определения соединений органических веществ в почве, определяет степень поражённости семян.

3. Количественный спектарльный анализ по интенсивности спектральных линий определяют количество вещества.

По методике исследования разлдичают:

1. макроанализ- наблюдается невооружонным глазом (направлен для проверки качества). Объект излучается ультрофиолетом.

2. Микроанализ- исследуется объект с помощью специальных микроскопов.

3. метод флуорисцирующих молекул. Эти молекулы добавляют к мембранным системам извне. Флуоресцентные зонды (метки) они позволяют обнаружить перестройки в белках и молекулах.

Применение люминесценции в медицине.

1. в дерматологии для выявления грибковых зыболеваний кожи и волос.

2. В микробиологии для обнаружения возбудителей туберкулёза.

3. в онкологии для обнаружения границ роста злокачественных опухолей.

4. В биохимии для обнаружения витаминов.

5. В клинике глазных болезней для обнаружения язв роговицы

6. В клинике внутренних болезней для определения скорости кровотока

7. В судебной медицине для обнаружения крови, токсинов.

8 В фармокологии для анализа лекарств и изменения в них, для обнаружения морфина, какаина и др алкалоидов.