激发与发射光谱
发射光谱的形状与激发波长
发射光谱的形状与激发波长发射光谱是指物质在受到能量激发后发射出的光线经过分光仪分解后得到的光谱。
光谱是由一系列波长组成的，每个波长代表着特定的能量。
发射光谱的形状与激发波长之间存在着密切的关系。
物质受到激发后发射出的光线的形状是由物质的电子能级结构决定的。
在物质的原子或分子中，电子能级是离散的。
当物质受到能量激发时，电子会从较低能级跃迁到较高能级。
跃迁过程中，电子会吸收或释放能量，这些能量差异对应于特定的光谱波长。
发射光谱的形状可以分为连续光谱和线状光谱两种。
连续光谱是指在一定范围内连续分布的波长，这种光谱通常由固体或高压气体放射出的。
线状光谱则是由分立的谱线组成，每条谱线代表着一个特定的波长。
这种光谱常常由气体或溶液发射出。
在理想情况下，原子或分子的电子能级是离散的，但在实际应用中，其他因素也会影响到光谱的形状。
其中一种影响因素是能级的展宽。
在高温或高压下，能级会展宽，导致原本离散的能级变得模糊，光谱也会变得连续。
这种现象被称为展宽，展宽的程度取决于物质的性质和激发条件。
另一种影响光谱形状的因素是电子能级之间的相互作用。
在某些情况下，电子能级之间存在交叉作用，使得原本离散的能级变得复杂。
这种情况下，光谱的形状也会变得复杂，出现交织的谱线。
激发波长是指激发物质所需的波长。
不同的原子或分子有不同的能级结构，因此其所需的激发波长也各不相同。
通常情况下，激发波长与物质的能级差异有关。
当激发波长与能级差异匹配时，物质会吸收能量并发射出对应波长的光线。
通过调整激发波长，可以实现对物质发射光谱形状的调控。
例如，在溶液中加入不同的荧光染料，可以通过选择不同的激发波长来调整荧光发射的光谱形状。
这种技术在光电子学、生物荧光成像等领域有着广泛的应用。
总之，发射光谱的形状与激发波长之间存在着紧密的联系。
物质的电子能级结构决定了光谱的形状，而激发波长则决定了物质的能级差异，从而影响光谱的形状。
深入理解这种关系可以帮助我们更好地理解和应用发射光谱。
各类别荧光粉激发光谱和发射光谱汇总
YAG 激发波段及峰值
WP1
400-500nm(主要吸收蓝光)发射波段及峰值
WP2500-650nm（主要发射黄光）
图谱
类别及光谱特性
光谱
小结：从各类荧光粉光谱分析，可提升目前白光封装亮度的方法为
黄粉
各类黄粉绿粉
Nitride GaYAG
300-400-500nm(主要吸收紫光，蓝光)400-500nm(主要吸收蓝光) 500-650nm（主要发射黄光）500-600nm(主要发射绿光)
方法为：1)激发波段更低为450nm，与最强激发光谱WP接近；2)减少红粉对绿光的吸
各类荧光粉光谱
绿粉
LUAG Sialon
400-500nm(主要吸收蓝光)300-500nm(主要吸收紫光，蓝光)
500-600nm（主要发射绿光）500-600nm(主要发射绿光)
光的吸收；3)各类荧光粉光谱半峰变窄，增加发射光光谱强度等，以提升白光封装出
红粉
Nitride KSF <600nm(主要吸收紫光，蓝光，绿光)350-500nm(主要吸收紫光，蓝光) 600-700nm（主要发射红光）600-650nm（主要发射红光）
封装出光效率提升。
激发光谱和发射光谱
激发光谱和发射光谱荧光和磷光均属于光酸发光，因此都涉用到两种辐射，即激发光(吸收)和发射光，因此也都具有两种特点光谱，即激发光谱和发射光谱。
它们是笑光和磷光定性和定量分析的大体参数及依据。
1. 激发光谱通过测量荧光(或磷光)体的发光通量(即强度)随激发光波长的转变而取得的光谱，称为激发光谱。
激发光谱的具体测绘方式，是通过扫描激发单色器，使不同波长的转变而取得的光谱，称为激发光谱。
激发光谱的具体测绘方式，是通过扫描激发单色器，使不同波长的入射光照射激发荧光(磷光)体，发出的荧光(磷光)通过固定波长的发射单色器而照射到检测器上，检测其荧光(磷光)强过，最后通过记录仪记录光强度对激发光波长的关系曲线，即为激发光谱。
通过激发光谱，选择最正确激发波长——发射荧光(磷光)强度最大的激发光波长，经常使用λex表示。
2. 发射光谱，也称荧光光谱或磷光光谱通过测量荧光(或磷光)体的发光通量(强度)随发射光波长的转变而取得的光谱，称为发射光谱。
其测绘方式，是固定激光发光的波长，扫描发射的光的波长，记录发射光强度对发射光波长的关系曲线，即为发射光谱。
通过发射光谱选择最正确的发射波长——发射荧光(磷光)强度最大的发射波长，经常使用λem表示，磷光发射波长比荧光来得长，图为萘的激发光谱及荧光和磷光的发射光谱。
3. 荧江激发光谱和发射光谱的特点★斯托克斯位移在溶液荧光光谱中，所观察到的荧光发射波长总是大于激发波长，λem>λex Stokes于1852年首次发现这种波长位移现象，故称Stokes位移。
斯托克斯位移说明了在激发与发射之间存大着一定的能量损失。
激发态分子由于振动弛豫及内都转移的无辐射跃迁而迅速衰变到S1电子态的最低振动能级，这是产生其位移的主要原因；其次，荧光发射时，激发态的分子衰变到基态的各振动能级，此时，不同振动能级也发生振动弛豫至最低振动能级，也造成能量的损失；第三，溶剂效应和激发态分子可能发生的某些反应，也会加大斯托克斯位移。
gcamp荧光蛋白的激发和发射光谱
一、gcamp荧光蛋白的概念gcamp是一种常用的荧光探针，用于监测细胞内钙离子浓度的变化。
它由荧光蛋白和钙结合蛋白组成，当靶向细胞内钙离子浓度增加时，gcamp荧光蛋白会发生构象改变，从而产生荧光信号。
gcamp荧光蛋白的激发和发射光谱是评价其性能和应用的重要指标。
二、gcamp荧光蛋白的激发光谱激发光谱是指在不同波长的激发光照射下，荧光蛋白所发出的荧光光谱。
gcamp荧光蛋白的激发光谱范围通常在450nm至500nm之间，具体波峰位置和相对强度取决于该种gcamp的具体构型和化学结构。
通过对gcamp荧光蛋白进行激发光谱分析，可以确定最佳的激发波长，从而在实际应用中更好地激发其荧光信号。
三、gcamp荧光蛋白的发射光谱发射光谱是指在激发光的照射下，荧光蛋白所产生的荧光光谱。
gcamp荧光蛋白的发射光谱范围通常在510nm至550nm之间，具体波峰位置和相对强度也取决于其构型和化学结构。
发射光谱的分析可以帮助确定最佳的检测波长范围，从而提高检测的灵敏度和准确性。
四、gcamp荧光蛋白的激发和发射光谱特点gcamp荧光蛋白的激发和发射光谱具有以下特点：1. 宽波长范围：gcamp荧光蛋白的激发和发射光谱覆盖了较宽的波长范围，这使得它可以适用于不同波长激发光源的激活和检测。
2. 高荧光强度：gcamp荧光蛋白在适当的激发光波长下，具有较高的荧光强度，可以在低浓度下进行高灵敏度的检测。
3. 稳定性：gcamp荧光蛋白在不同环境条件下具有较好的稳定性，能够在细胞内部稳定地发出荧光信号，对于长时间持续监测具有优势。
五、gcamp荧光蛋白的应用由于gcamp荧光蛋白具有优良的激发和发射光谱特性，因此被广泛应用于生物医学研究领域，如神经科学、细胞生物学等领域：1. 神经元活动成像：gcamp荧光蛋白可以被用来标记神经元，并通过检测钙离子在神经元内的动态变化来研究神经元的活动情况。
2. 药物筛选：gcamp荧光蛋白可以被用来研究药物对细胞内钙离子浓度的影响，进行药物筛选和药理学研究。
发射,激发,吸收光谱
常用光谱种类和原理简介如下：1)吸收光谱当一束连续光通过透明介质时，如果光波能量和介质中从基态到激发态的能量间隔相等，介质中的状态将由基态被激发到激发态，透过透明介质的光将因这样的吸收而光强减弱。
由于激发态不同，它们的吸收能量不一样，这样在记录透过透明介质后的光强时就形成了光强随着波长变化的谱线，即吸收光谱。
吸收光谱可以给出材料基质和激活离子的激发态能级的位置和它们的分布情况。
2)荧光光谱一束特定波长的单色光将激活离子从基态激发到某一个激发态能级，从这个激发态向低于它的各个能级跃迁发光，可以得到它到下面各个能级以及下面各能级到更低能级的发光谱图，即荧光光谱。
材料所发荧光经单色仪分光后，由探测器收集并记录下各个波长的发光强度，它能够反映这个能级到下面各个能级的跃迁概率、荧光强度以及荧光分支比等信息，提供该材料的最佳发射波长。
同时，可以求得下面各个能级的位置，包括稀土离子的能级在晶场中的劈裂情况等。
3)激发光谱监控一个特殊的荧光发射波长，改变激发波长，得到一个在不同波长激发下的荧光强度变化图，即激发光谱。
激发光谱可以提供荧光能级以上各个能级的位置，反映出各个能级向荧光能级的能量传递能力，找出该荧光获得最高效率的最佳发射波长。
4)选择激发光谱(稀土离子)在复杂晶体中，通常有几个稀土离子可以取代的阳离子格位，稀土离子的发光变得复杂并且难以分析。
激光器出现以后，利用激光功率高、单色性好的特点，发展起来一种新的光谱测量方法，称为选择激发光谱。
一般同一种稀土离子掺杂到同一晶体的不同格位时，不同格位稀土离子的能级会产生微小差别，可以利用可调谐激光器，调到一个合适的激发波长使某个格位的离子被激发，另一些离子暂不激发，得到一个格位的光谱后再按照同样的操作更换到其他格位。
这样的复杂光谱将被各个格位的光谱解析。
荧光蛋白bfp的常用的激发光和发射光光谱_概述说明
荧光蛋白bfp的常用的激发光和发射光光谱概述说明1. 引言1.1 概述激发光和发射光谱是荧光蛋白BFP（Blue fluorescent protein）研究中的重要内容。
荧光蛋白BFP是一种能发出蓝色荧光的蛋白质，在生物医学和生物工程领域有广泛的应用。
了解荧光蛋白BFP的激发光和发射光谱特征对于深入理解其结构、功能以及应用具有重要意义。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面介绍荧光蛋白BFP的激发光和发射光谱特征：首先，我们将简要介绍荧光蛋白BFP的基本信息和应用背景；然后，我们将详细分析其常见的激发光源及其选择原则；接下来，我们将探讨影响激发光谱特征的因素，并对其进行深入研究；之后，我们将对荧光蛋白BFP的发射峰和光谱特性展开分析；最后，我们将总结主要观点和结果，并提出未来研究建议和展望。
1.3 目的本文的目的是全面概述荧光蛋白BFP的常用的激发光和发射光谱特征。
通过对激发光谱和发射光谱的研究，我们可以深入了解荧光蛋白BFP在不同条件下的发色机制，并为其在生物医学与生物工程领域中更广泛的应用提供基础研究支持。
同时，本文也旨在提供给科研人员参考，在实验设计和数据分析时能够更好地使用荧光蛋白BFP并理解其特性。
2. 荧光蛋白BFP2.1 荧光蛋白简介荧光蛋白（Fluorescent protein, FP）是一类生物荧光探针，具有自身固有的发光性质。
其中，荧光蛋白bfp (Blue Fluorescent Protein)是一种产生蓝色荧光的变种。
2.2 BFP的特点和应用荧光蛋白bfp具有以下几个特点：首先，bfp能够在体内及细胞内表达，不需要添加外部试剂。
其次，bfp具有很高的相对分子量、热稳定性和耐酸碱性，使其在不同环境条件下都能保持良好的发光性能。
此外，bfp拥有较窄的激发峰和发射峰，在实验中可以通过滤波器和单色仪轻松地检测到其发出的荧光信号。
最后，bfp与其他颜色的荧光蛋白（如GFP、YFP等）相比，具有更快的亮灭动力学与较高的亮度。
激发波长对荧光发射光谱的影响
激发波长对荧光发射光谱的影响
荧光发射光谱是一种常用的物理分析方法，在现代分析行业中具有重要的应用
价值。
激发波长对荧光发射光谱的影响是检测过程中必不可少的一部分。
荧光发射光谱是通过荧光分析仪对激发后，荧光物质所发出的光谱进行检测，
从而分析物质成份和分布的光学原理。
激发波长是荧光发射光谱检测过程中最重要的一个参数，它是指激发光源所发出的波长，此波长决定了荧光物质发射的谱线。
当激发波长改变时，荧光谱图和其示意将发生变化。
因此，激发波长的选择与变化将直接影响荧光发射光谱的检测精度。
在实际检
测中，可以通过示波器等装置来精确测量激发波长，并由此来准确控制荧光发射光谱检测过程。
为了能够更好地利用荧光发射光谱，应根据具体测试结果调节激发波长。
例如，对于检测范围较大的样品，需要适当变更激发波长以确保荧光发射光谱数据准确准确，而在检测范围较小的样品上，可能就可以使用单一激发波长来保证数据的准确性。
综上所述，激发波长是影响荧光发射光谱的重要因素，精确的激发波长可以直
接影响荧光发射光谱的准确性，之间也跟检测的样品性质有关，所以在检测过程中应根据实际情况适当的调整激发波长，以最大程度地提高荧光发射光谱的检测精度。
激发光谱与发射光谱原理及应用-学生讲义
@激发光谱与发射光谱原理及应用（一）实验目的与要求目的：1、了解激发光谱与发射光谱在物质定性及定量分析中的原理和方法2、学习荧光光度计的使用方法要求：1、掌握激发光谱与发射光谱测定的原理；2、理解激发光谱与发射光谱在物质定性及定量分析中的基本应用；3、了解荧光光光度计的基本组成，各部件的作用；4、学习利用Origin软件处理实验数据。
、（二）实验原理利用某些物质受光照射时所发生的荧光的特性和强度，进行物质的定性分析或定量分析的方法，称为荧光光谱分析。
当物质吸收了特征频率的光子，就由原来的基态能级跃迁至电子激发态的各个不同振动能级。
激发态分子经与周围分子撞击而消耗了部分能量，迅速下降至第一电子激发态的最低振动能级，并停留约10-9秒之后，直接以光的形式释放出多余的能量，下降至电子基态的各个不同振动能级，此时所发射的光即是荧光。
产生荧光的第一个必要条件是该物质的分子必须具有能吸收激发光的结构，通常是共轭双键结构；第二个条件是该分子必须具有一定程度的荧光效率，即荧光物质吸光后所发射的荧光量子数与吸收的激发光的量子数的比值。
使激发光的波长和强度保持不变，而让荧光物质所发生的荧光通过发射单色器照射于检测器上,调节发射单色器至各种不同波长处,由检测器测出相应的荧光强度，然后以荧光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标作图，即为荧光光谱，又称荧光发射光谱。
荧光发射光谱反映物质下能级的信息。
让不同波长的激发光激发荧光物质使之发生荧光，而让荧光以固定的发射波长照射到检测器上，然后以激发光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标，所绘制的图即为荧光激发光谱，又称激发光谱。
荧光激发光谱反映物质上能级的信息。
紫外－可见光区荧光的产生，是由第一电子激发态的最低振动能级跃迁至电子基态的各个不同振动能级所致，而与荧光物质分子被激发至哪一个能级无关。
因此，荧光光谱的形状与激发光的波长无关。
溶液的荧光强度与该溶液的吸光强度及荧光物质的荧光效率有关。
rfp荧光蛋白常用的激发光和发射光光谱_概述说明
rfp荧光蛋白常用的激发光和发射光光谱概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在对RFP荧光蛋白常用的激发光和发射光光谱进行概述和说明。
RFP荧光蛋白作为一种重要的标记工具，在生物医学研究以及生物药物开发中得到广泛应用。
其中，激发光和发射光的选择对于RFP荧光蛋白的应用效果至关重要。
在本文中，我们将介绍一些常见的激发光和发射光，并对其特性进行分析。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
引言部分首先简要介绍了文章的背景和目的；接下来是正文部分，包括RFP荧光蛋白简介、激发光谱和发射光谱三个子章节；然后是章节三和章节四，分别讨论了其中的几个重点内容；最后是结论部分，总结了文章的主要观点并展望了未来进一步研究的方向。
1.3 目的本文旨在提供给读者有关RFP荧光蛋白常用激发光与发射光选择方面的基本知识和理解。
通过对激发光和发射光谱的概述，读者可以了解不同波长下RFP荧光蛋白的特性变化，并能够更好地应用于相关实验和研究中。
相信这对于生物医学领域的从业人员和研究人员具有一定的参考价值。
2. 正文:2.1 RFP荧光蛋白简介RFP（Red Fluorescent Protein）是一种可用于生物标记和实时成像的荧光蛋白。
它能在红色波长范围内发射荧光，并且通常与其他绿色或蓝色荧光蛋白一起使用。
RFP由特定基因编码，可以通过基因工程技术表达到感兴趣的细胞中。
2.2 激发光谱激发光谱指的是使RFP荧光蛋白产生荧光所需的激发波长范围。
对于大多数常用的RFP蛋白来说，它们的激发峰位位于近红外区域（约550-600纳米）。
具体而言，激发波长通常在560-590纳米之间。
2.3 发射光谱发射光谱表示RFP荧光蛋白所产生的荧光信号相对强度随波长变化的分布情况。
由于不同种类的RFP存在差异，其发射峰位也会有所不同。
一般来说，大部分RFP蛋白在590-640纳米之间有较强的发射峰位。
综上所述，RFP荧光蛋白具有吸收特定波长的激发光而产生特定波长的发射光。
激发光谱和发射光谱的特点
激发光谱和发射光谱的特点
激发光谱和发射光谱是荧光光谱中的两种重要表现形式，它们各自反映了荧光物质与光的相互作用特性。
激发光谱是通过固定发射光的波长，测量激发光的波长与荧光强度的关系来获取的。
它展现了不同波长的激发光对荧光物质产生的相对效率，即在何种波长的激发光作用下，荧光物质可以产生最强的荧光强度。
相对于激发光谱，发射光谱则是通过固定激发光的波长，测定发射光强度与波长（有时候也测波数或者频率等）的关系来得到的。
它揭示了在某一固定波长的激发光源激发作用下，荧光强度在不同波长处的分布情况，即荧光中不同波长的光成分的相对强度。
这二者具有三个显著特点：①斯托克斯位移，即发射光的波长大于激发光的波长；②荧光光谱和激发光谱大致成镜像对称；③荧光发射光谱的形状与激发光波长无关。
这些特点对于理解荧光物质的性质及其与光的相互作用机制具有重要意义。
激发光谱与发射光谱原理及应用-学生讲义
激发光谱与发射光谱原理及应用（一）实验目的与要求目的：1、了解激发光谱与发射光谱在物质定性及定量分析中的原理和方法2、学习荧光光度计的使用方法要求：1、掌握激发光谱与发射光谱测定的原理；2、理解激发光谱与发射光谱在物质定性及定量分析中的基本应用；3、了解荧光光光度计的基本组成，各部件的作用；4、学习利用Origin软件处理实验数据。
（二）实验原理利用某些物质受光照射时所发生的荧光的特性和强度，进行物质的定性分析或定量分析的方法，称为荧光光谱分析。
当物质吸收了特征频率的光子，就由原来的基态能级跃迁至电子激发态的各个不同振动能级。
激发态分子经与周围分子撞击而消耗了部分能量，迅速下降至第一电子激发态的最低振动能级，并停留约10-9秒之后，直接以光的形式释放出多余的能量，下降至电子基态的各个不同振动能级，此时所发射的光即是荧光。
产生荧光的第一个必要条件是该物质的分子必须具有能吸收激发光的结构，通常是共轭双键结构；第二个条件是该分子必须具有一定程度的荧光效率，即荧光物质吸光后所发射的荧光量子数与吸收的激发光的量子数的比值。
使激发光的波长和强度保持不变，而让荧光物质所发生的荧光通过发射单色器照射于检测器上,调节发射单色器至各种不同波长处,由检测器测出相应的荧光强度，然后以荧光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标作图，即为荧光光谱，又称荧光发射光谱。
荧光发射光谱反映物质下能级的信息。
让不同波长的激发光激发荧光物质使之发生荧光，而让荧光以固定的发射波长照射到检测器上，然后以激发光波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标，所绘制的图即为荧光激发光谱，又称激发光谱。
荧光激发光谱反映物质上能级的信息。
,紫外－可见光区荧光的产生，是由第一电子激发态的最低振动能级跃迁至电子基态的各个不同振动能级所致，而与荧光物质分子被激发至哪一个能级无关。
因此，荧光光谱的形状与激发光的波长无关。
溶液的荧光强度与该溶液的吸光强度及荧光物质的荧光效率有关。
光的激发与发射光谱
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 简介 第2章 原子光谱 第3章 分子光谱 第4章 晶体光谱 第5章 光谱在材料科学中的应用 第6章 总结
● 01
第1章 简介
光的激发与发射 光谱
光的激发与发射光谱 是研究物质在受到激 发后产生的发射光谱 的一门重要学科。通 过研究光的发射过程， 可以深入了解物质的 结构与性质，对于材 料科学、化学分析等 领域具有重要的应用 价值。
● 05
第五章 光谱在材料科学中 的应用
光谱表征材料结构
01 红外光谱
用于表征材料结构和功能性
02 拉曼光谱
可用于分析材料成分
03 重要意义
对新材料研发和性能优化具有重要意义
光谱分析材料成分
元素成分分 析
利用光谱技术分 析材料中的元素
成分
广泛应用
在材料工业和质 量控制中应用广
泛
化学键结构
光谱分析可揭示 材料的化学键结
应用
环境监测 生物物质分析 药物检测
技术
原子吸收分光光度计 电感耦等离子体质谱仪 原子荧光光谱仪
优势
高灵敏度 高准确性 快速反应
原子光谱仪器
原子光谱仪器包括原 子发射光谱仪和原子 吸收光谱仪，是科学 实验室和工业领域中 常用的分析仪器。这 些仪器通过测量原子 发射或吸收的光谱特 征，帮助研究人员分 析物质的组成和性质。
构
光谱应用案例
利用拉曼光谱技术研 究碳纳米管的结构和 性质，推动纳米材料 应用的发展。红外光 谱在聚合物材料研究 中的应用，促进可降 解材料的开发。
光谱应用案例
碳纳米管研究
拉曼光谱技术 结构和性质研究 纳米材料应用推动
激发光谱和发射光谱的关系
激发光谱和发射光谱的关系
激发光谱和发射光谱是可以互相转换的，它们的关系是通过激发和发射两个过程实现的。
激发光谱是指当原子或分子受到能量激发时，从基态跃迁到激发态产生的光谱，通常是由吸收光谱得到的。
当原子或分子处于激发态时，它们有可能自发地跃迁回到基态，同时向外发射能量，产生发射光谱。
发射光谱是指在某种条件下，原子或分子自身发出的特定波长的光，通常是由激发物质在高能激发下产生的。
原子或分子受到激发后，会从激发态跃迁至基态，同时放出激发时所吸收的能量，发射出与吸收波长相同的光。
因此，激发光谱与发射光谱是相互关联的，其关系由激发和发射两个过程所决定，是由同一种物质在不同条件下所产生的。
激发-发射矩阵荧光荧光光谱
激发-发射矩阵荧光荧光光谱
激发-发射矩阵荧光光谱（Excitation-Emission Matrix Fluorescence Spectroscopy，EEM）是一种
用于研究物质荧光性质的技术。
该技术使用荧光分光计通过对样品进行激发光源的不同波长与荧
光发射波长进行扫描，生成激发-发射矩阵图谱，从而获取关于样品荧光特性的详细信息。
在EEM中，样品被暴露在不同波长的紫外光或可见光下，通过荧光分光计测量样品在不同激
发光波长下的荧光发射信号。
然后将荧光发射强度表示为发射光波长和激发光波长的函数，形成
一个二维矩阵，即激发-发射矩阵图谱。
通过对这个矩阵图进行处理和解析，可以获取有关样品的
荧光特性，如荧光强度、荧光峰位等信息。
EEM已被广泛应用于环境科学、生化分析、材料科学等领域，以研究各种化合物的荧光特性，如有机物、蛋白质、核酸等。
通过EEM技术，研究人员可以更好地理解样品之间的相互作用和变化，从而为材料开发和环境保护提供有效的工具和策略。
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磷光光谱
固定激发光波长(一般将其固定于激发波段 中感兴趣的峰位), 物质发射的磷光强度与发 射光波长关系曲线，如右图中曲线III。磷光 本身则是由电子在两能级间发生自旋反转的 辐射跃迁过程中所产生的光。
内转换 S2 S1 能 量
Stokes能级图
振动弛豫 内转换 系间跨越
T1
T2
吸 收
发 射 荧 光
似）成镜像对称关系。
吸收谱与激发谱
吸收谱 化合物的吸收光强与入射光波长的关系曲线 。 吸收谱反映出的是物质的基态能级与激发态能级之间所有的允许跃迁。 通常状态下的物质的表观颜色大部分时候取决于其吸收特性 激发光谱 固定发射波长(一般将其固定于发射波段中感兴趣的峰位),扫描出的化合物的发射 光强(荧光/磷光) 与入射光波长的关系曲线 。 激发光谱则反映的是基态与所有与该荧光发射有关的上能级之间的跃迁。其所 呈现的关系比吸收谱要有选择性，但有时候有不如吸收谱来的直接。
激发光谱与发射光谱的关系
a.Stokes位移 激发光谱与发射光谱之间的波长差值。发射光谱的波长比 激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。 b.发射光谱的形状与激发波长无关 电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量(如能级 图
2
, 1)，产生不同吸收带，但均回到第一激发单重态的最
低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光(如 ‘2 )。 c. 镜像规则 通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状类
徐光宪主编 泉谷 澈郎著 冶金工业出版社 兵器工业出版社 1995年第二版 1996年6月第一版
稀土光谱理论
固体激光材料光谱物理学
Crystal Field Handbook
张思远 毕宪章著
吉林科学技术出版社 1991年12月第一版
2003年7月第一版 2000年第一版
罗遵度,黄艺东著 福建科学技术出版社
红外荧光探针
1. 过渡金属配合物
稀土离子掺杂的激光晶体
稀土离子
能级简图
荷兰的R. T. Wegh等利用德国 DESY同步辐射装置对稀土离子 VUV波段的激发谱做了细致研 究，并对比理论计算对VUV谱 区4f能级的预测，成功地将 Dieke图扩展到了70000cm-1的能 量范围。
他们选择高纯LiYF4作为稀土掺 杂的基质，因为在这种氟化物 晶格中，有可能与稀土离子高 能区的4fn能级相互干扰的4fn15d和电荷迁移态（CTS）能级 都处于尽可能高的能区，故与 4fn能级易于区分开来，更便于 理论与实验上对能级的指认研 究。 扩展Dieke图
内滤光作用：溶液中含有能吸收激发光或荧光物质发射
的荧光，如色胺酸中的重铬酸钾；
自吸现象：化合物的荧光发射光谱的短波长端与其吸收 光谱的长波长端重叠，产生自吸收；如蒽化合物。
5.溶液荧光的猝灭
碰撞猝灭； 氧的熄灭作用等。
红外荧光
——红外荧光的特点及应用
所内红外荧光领域的研究分布
近红外激光晶体
1. 稀土离子掺杂的激光晶体 2. 过渡族离子掺杂的激光晶体
过渡金属配合物荧光探针
应用参考
在其在生命科学中的应用方面位于Maryland的CFS作了诸多工作。 综述 Emerging Biomedical Applications of Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy. Lakowicz, J. R. (1994) In: Topics in Fluorescence Spectroscopy, Vol. 4: Probe Design and Chemical Sensing (J. R. Lakowicz, Ed.), Plenum Press, 119. Recent Developments in Fluorescence Spectroscopy (1996). Lakowicz, J.R., Terpetschnig, E., Szmacinski, H., Malak, H., Kusba, J. and Gryczynski, I.,. In: Analytical Use of Fluorescent Probes in Oncology. (Kohen, E., and Hirschberg, J.G., Eds.), Plenum Press, New York. pp. 65-79. Long-Lifetime Metal-Ligand Complexes as Probes in Biophysics and Clinical Chemistry (1997). Terpetschnig, E., Szmacinski, H., and Lakowicz, J. R. In: Methods in Enzymology, Vol. 278. Academic Press, pp. 295-321. Recent Developments in Fluorescence Spectroscopy. Long-Lived Metal-Ligand Probes, Three-Photon Excitation, Two-Color Two-Photon Excitation and Optical Control of Excited State Population. Lakowicz, J. R., Gryczynski, I., and Szmacinski, H. (1998). Fluorescence Microscopy and Fluorescent Probes, Vol. 2 (J. Slavik, Ed.), Plenum Press, New York, pp. 1-12. 应用进展 Long-lifetime Lipid Rhenium Metal-Ligand Complex for Probing Membrane Dynamics on the Microsecond Timescale. Li, L., Castellano, F. N., Gryczynski, I., and Lakowicz, J. R. (1999). Chem. Physics Lipids 99:1-9. Synthesis and Characterization of a Sulfhydryl-Reactive Rhenium Metal-Ligand Complex. Dattelbaum, J. D., Abugo, O. O., and Lakowicz, J. R. (2000). Bioconjugate Chem. 11:533-536. Spectral Properties of Fluorophores Combining the Boronic Acid Group with Electron Donor or Withdrawing Groups. Implication in the Development of Fluorescence Probes for Saccharides, N. DiCesare and J. R. Lakowicz (2001). J. Phys. Chem. A., 105(28):6834-6840.
By D. J. Newman and B. K. C. Ng Cambridge University Press
过渡金属配合物
过渡金属配合物荧光探针
过渡金属配合物的特点
很多过渡族金属与配体配合时能够形成新的 能级结构（HOMO/LUMO），基态与这些能 级的跃迁往往被归结为MLCT或LMCT。这种 新的跃迁机制，较容易导致量子产率相对于 配体的显著增强，同时可以通过改变配位中 心或配体结构在很宽的波段内调控其发射波 段，所以从几十年前就开始研究了。
2.化合物的结构与荧光
三、影响荧光强度的因素
影响荧光强度的外部因素
1.溶剂的影响
除一般溶剂效应外，溶剂的极性、氢键、配位键的形成 都将使化合物的荧光发生变化；
2.温度的影响
荧光强度对温度变化敏感，温度增加，外转换去活的几
率增加。
3. 溶液pH
对酸碱化合物，溶液pH的影响较大，需要严格控制；
4.内滤光作用和自吸现象
荧光
延迟荧光
磷光
系间跨越 内转移
外转移
振动弛预
激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大， 发光强度相对大； 荧光：10-7～10 -9 s,第一激发单重态的最低振动能级→基态； 磷光：10-4～10s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；
振动弛豫：同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级 至低相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间10 -12 s。 内转换：同多重度电子能级中,等能级间的无辐射能级交换。 通过内转换和振动弛豫，高激发单重态的电子跃回第一 激发单重态的最低振动能级。 外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转 移能量的非辐射跃迁；
1.电子激发态的多重度
2.镜像规则的解释
基态上的各振动能级分 布与第一激发态上的各振动 能级分布类似； 基态上的零 振动能级与第一 激发态的二振动 能级之间的跃迁 几率最大，相反 跃迁也然。
3.激发态→基态的能量传递途径
电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射 跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量； 传递途径 辐射跃迁 无辐射跃迁
4.非辐射能量传递过程
外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。
系间跨越：不同多重态,有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。 改变电子自旋，禁阻跃迁，通过自旋—轨道耦合进行。
荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态（ 多为 S1→ S0跃迁），发射波长为 ‘2的荧光； 10-7～10 -9 s 。 由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长 长； ‘2 > 2 > 1 ； 磷光发射：电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态（ T1 → S0跃迁）； 电子由S0进入T1的可能过程：（ S0 → T1禁阻跃迁）