Методы исследования флуоресценции конкретных веществ обладают высокой чувствительностью, а также удобным временным диапазоном, так как испускание флуоресценции происходит через 10−8 с после поглощения света. За это время происходит множество различных молекулярных процессов, которые влияют на спектральные характеристики флуоресцирующего соединения. Исследование флуоресценции позволяет получить информацию о состоянии живых систем, не повреждая их, и не требует большого количества биологического материала. Имея такие преимущества, флуоресцентные методы позволяют просто и экономично решить многие задачи клинической диагностики, экологического контроля и физико-химического анализа и все шире применяются в медицинских и биохимических исследованиях.
Флуоресценция. Сдвиг Стокса. Правило зеркальной симметрии
Флуоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценция — испускание света веществом после поглощения им излучения — обусловлено переходом молекул из возбужденного синглетного состояния в основное состояние. Флуоресценция затухающая, в отличие от фосфоресценции, в течение короткого времени после прекращения возбуждения.
Стоксов сдвиг — разница длин волн максимумов спектров поглощения и флуоресценции. Измеряется в обратных сантиметрах, реже в нанометрах. Когда система (молекула или атом) поглощает энергию, она переходит в возбужденное состояние. Существует несколько возможностей для её возврата в основное состояние. Одним из них является испускание. Вследствие разных причин часть поглощенной энергии теряется в безызлучательных процессах. В результате этого испущенный фотон имеет меньшую энергию, и, следовательно, большую длину волны, чем поглощенный. Стоксов сдвиг является обобщением и уточнением правила Стокса-Ломмеля, согласно которому длина волны фотолюминесценции больше, чем длина волны возбуждающего света, то есть энергия фотонов люминесценции меньше энергии фотонов возбуждающего света.
Рисунок — Зеркальная симметрия спектров поглощения e = f (n) (кривая 2) и флуоресценции = f (n) (кривая 1).
