Квантовый и энергетический выходы

Полнота преобразования возбуждающей энергии в энергию люминесценции характеризуется энергетическим выходом (В_э), который представляет собой отношение излучаемой веществом энергии люминесценции (Е_л) к поглощенной энергии возбуждения (Е_п).

Чем больше В_э для какого-либо вещества, тем чувствительнее аналитический метод.

Квантовым выходом люминесценции (В_к) называется отношение числа излучаемых квантов (N_л) к числу поглощенных квантов (N_п).

Если учесть, что энергия квантов равна

Е = N h υ,

можно выразить связь между квантовым и энергетическим выходами:

В_э = или В_э =

Данная зависимость энергетического выхода от длины волны возбуждающего света была установлена С.И.Вавиловым. Согласно этой закономерности: при возбуждении люминесценции коротковолновой частью спектра величина энергетического выхода растет пропорционально длине волны возбуждающего (поглощаемого) света (участок I, рисунок 12).

λ→

Рисунок 12 - Выход люминесценции в зависимости от длины волны

возбуждающего излучения

Квантовый выход люминесценции постоянен в интервале тех длин волн поглощенного света, где соблюдается пропорциональность энергетического выхода длине волны; чем больше квантовый выход люминесценции, тем меньшее количество вещества можно обнаружить этим методом.

На интенсивность люминесценции влияют различные факторы.

Для количественных целей используется зависимость интенсивности люминесценции от концентрации растворённого вещества. Эта зависимость остается прямопропорциональной для большинства веществ в интервале концентраций I0^-7 - I0^-4 моль/л. При большей концентрации интенсивность люминесценции может даже уменьшаться, происходит так называемое концентрационное тушение (гашение) люминесценции. Возможно также температурное тушение, т.е. уменьшение интенсивности люминесценции с повышением температуры.

Значительное влияние могут оказывать как на интенсивность, так и на цвет люминесценции примеси, природа растворителя и раствора.

Особенно сильно сказывается влияние рН на люминесценцию органических веществ, имеющих в своем составе способные к диссоциации функциональные группы или заместители.