荧光的相关参数

3.1.3　荧光的相关参数

荧光分析法可以提供多种物理参数，主要的参数有荧光强度、激发光谱、发射光谱、荧光寿命。

1.荧光强度

目前一般商品仪器都采用荧光强度来表示荧光的相对强弱，所用的单位常为任意单位，表示的强度是相对值。在仪器上测定一个物质的相对荧光强度与很多因素有关，其关系式为

由上式可以看出：同一物质用不同仪器或在不同的测定条件下，得到的荧光强度值常常是不同的；荧光强度与物质本身的量子产率及激发光强度成正比，与摩尔吸收系数、样品光径及浓度有关。摩尔吸收系数是表示某一物质吸收光的特性，分子要发射荧光首先必须吸收能量，所以吸收特性与荧光发射密切相关。样品池的光径和浓度是相互有关的两个因子，因为增加样品池的厚度，在测定效果上就像增加样品的浓度一样。

2.激发光谱

激发光谱是在某一发射波长监控下，荧光强度随激发光波长的变化曲线。物质的激发光谱与紫外吸收光谱形状相似。这是因为荧光物质吸收了这种波长的紫外光，才能发出荧光。吸收越强，发射荧光也愈强。区别在于紫外吸收光谱测定对紫外光的吸收度，而荧光激发光谱测定发射荧光的强度。

3.发射光谱

荧光发射光谱是在某一波长的紫外光激发下，荧光强度随发射光波长的变化曲线。用最强的发射峰波长监控和最强的激发峰波长激发，测得的激发光谱和发射光谱为荧光物质的特征光谱，是鉴定物质的依据，也是定量测定时最灵敏的光谱条件。

荧光物质吸收不同波长的激发光后可被激发到不同的能态，然后通过振动弛豫和内部转换最终都将到达第一激发单线态的最低振动能级，再发射荧光。因此荧光发射与荧光物质的分子被激发到哪一个能级无关，即与激发光能量无关。一般来说，荧光发射光谱的形状与激发光波长的选择无关。但是当激发光波长选在远离最大激发峰的位置时，发射强度小，导致灵敏度低。因此在实际工作中，应尽量选用最大激发峰波长作激发光。

4.荧光寿命

荧光寿命是指当去掉激发光以后，分子的荧光强度降到最大荧光强度的1/e所需要的时间，常用τ表示。当荧光物质受到一个极短时间的光脉冲激发后，它从激发态跃迁到基态的变化可以用指数衰减定律来表示，即