上一期我们在了解荧光光谱测试原理时,介绍了荧光光谱仪输出数据:激发谱和发射谱。它们分别研究的是荧光现象激发过程与发射过程中,光线波长与对应荧光强度的关系。

本期我们将继续介绍可通过荧光光谱仪收集到的其他参数:荧光寿命、量子产率。

荧光寿命

定义理解

当样品的荧光强度从最大光强下降到最大光强的1/e时候所需要的时间。

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根据上述定义,那是不是可以通过测试照射激光和接收到荧光的时间,计算时间差就能得到荧光寿命?

答案是否定的。因为样品分子从激发态回落到基态并不是同时发生的,有的可能立刻就回落发射荧光,有的要等较长时间。所以,实际我们不可能统计到每个分子保持激发态的时间。

荧光寿命的定义是一种统计学的期望,即样品分子在激发态存在的统计学时间。简单理解,荧光寿命代表的是大多数的分子可能在激发态保持的时间。

量子产率

定义理解

一定单位时间(s)内,产生荧光的光子数与激发光源的光子数之比。

一束激光照到样品上,并不是所有的分子都能被激发,有的容易激发,有的可能压根就不激发。因而,我们可以通过量子产率来评估一个样品产生荧光的难以程度,也能探究样品分子内部的一些结构。

常见的荧光玩具量子产率应该是比较高的,因为我们需要它容易产生荧光。若有些特殊场景不需要这种荧光现象,就可以考虑优选不产生荧光的材料。

应用思考

荧光寿命和量子产率,似乎只是揭示了一些物质的基本属性,关注它们有什么用呢?大家可以想一想~

某个物质会产生荧光,是不是可以直接用光强来做定量计算?

如果某个物质容易产生荧光又可以和特定物质结合,是不是就可以用荧光来测量该物质的分布?

如果用多个荧光寿命不同的物质去做特定标记,是不是可以直接在不破坏组织的情况下,直接看到这些物质的分布与含量?

以上是一些具体应用场景,你还能想到哪些?欢迎关注,继续交流~