光谱知识汇总

激发波长和发射波长

任何荧光物质都具有激发光谱和发射光谱。由于斯托克斯位移，荧光发射波长总是大于激发波长。并且，由于处于基态和激发态的振动能级几乎具有相同的间隔，分子和轨道的对称性都没有改变，荧光化合物的荧光发射光谱和激光谱形式呈大同小异的"镜象对称"关系。

荧光激发光谱是通过测量荧光体的发光通量随波长变化而获得的光谱。它是荧光强度对激发波长的关系曲线，它可以反映不同波长激发光引起荧光的相对效率；荧光发射光谱是当荧光物质在固定的激发光源照射后所产生的分子荧光，它是荧光强度对发射波长的关系曲线。它表示在所发射的荧光中各种波长组分的相对强度。由于各种不同的荧光物质有它们各自特定的荧光发射波长值，所以，可用它来鉴别各种荧光物质。

可以依据绘制其激发光谱曲线时所采用的最大激发波长值来确定某荧光物质的分子荧光波长值和绘制荧光光谱曲线。同一荧光物质的分子荧光发射光谱曲线的波长范围不因它的激发波长值的改变而位移。由于这一荧光特性，如果固定荧光最大发射波长（λem），然后改变激发波长（λex），并以纵坐标为荧光强度，横坐标为激发光波长绘图即获得激发光谱曲线，从中能确定最大激发波长

（λex）。反之，固定最大激发光波波长值，测定不同发射波长时的荧光强度，即得荧光发射光谱曲线和最大荧光发射波长值。

通常使荧光色素的激发光波长.大多处于近紫外光区域或可见光区域.发射光波长多处于可见光区域。物质发生电子从基态向激发态跃迁过程中吸收的能量要高于荧光发射的能量。因此，荧光色素的发射波长总是大于其激发波长.两者的差值叫斯托克斯位移(Stokes, shift).斯托克斯位移说明了在激发与发射之间存在着能量的损失.在荧光分析中就是利用斯托克斯位移现象，将激发光与荧光物质的发射光分离出来，只检测发射光，从而可提高检测的灵敏度和选择性。根据荧光色素的激发光波长和发射光波长，可选择光源和滤光片。例如，如果荧光色素的激发光波长处于紫外光区，则必须使用紫外光源。

(二)激发光谱和发射光谱、

一般荧光物质都具有激发光谱和发射光谱.这两种光谱可以描绘出该物质的部分光学性质。

激发光谱又称荧光激发光谱，是通过测量荧光物质的荧光发射强度随激发波长变化而获得的光谱。它是将发射荧光单色器固定在某一波长的情况下，扫描激发单色器所测得的光谱。

发射光谱又称荧光光谱。它是反映荧光物质的发射强度与发射光波长之间相互关系的光谱。荧光光谱是在固定激发光波长下扫描发射单色器所测得的光谱。在荧光分析中，激发光谱和发射光谱是选择和使用荧光色素(荧光探针)、鉴别不同荧光物质

的依据。

(三)荧光强度

荧光强度即发射荧光的光量子数，其决定了荧光色素检测的灵敏度。它本身又取决于荧光色素的摩尔消光系数和荧光的量子产率，在确定的条件下，二者为定值。摩尔消光系数反映了荧光色素吸收激发光的能力。而量子产率反映了荧光色素将吸收的辐射能转化成荧光的效率。

(四)荧光寿命

荧光寿命(即激发态寿命)是指电子在激发态的平均停留时间.荧光寿命短时可提高灵敏度。大多数荧光色素的荧光寿命在纳秒级。特别长的荧光寿命对于高灵敏度的检测也很有意义。

有没哪位大侠知道激发波长和发射波长怎么确定的，我做核酸探针方面的。

先将溶液扫个紫外-可见图，记各个吸收峰的最大波长，然后以最大吸收峰的波长作为激发波长，进行荧光光谱扫描，得到荧光光谱，其最大吸收波长即为发射波长。然后也可以先固定发射波长，同样扫描，即得到激发波长。荧光激发波长与发射波长一般相差几十个nm。不知道讲清楚没，自己试试看。

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（发射）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。

常用荧光染料的激发及发射波长