Что значит флуоресцентная – фото и примеры применения флуоресцентных цветов в интерьере

    Содержание

    Флуоресценция — это… Что такое Флуоресценция?

    Флуоресце́нция (вариант: флюоресценция) — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями или триплетными . Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10−11−10−6 с.

    Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T

    1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантово-механический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10−3−10−2 с.

    Происхождение термина

    Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

    История изучения

    Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

    Теоретические основы

    Stokes shift rus.png

    Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением:

    После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии.

    Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

    Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны.

    [1]

    Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

    Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

    При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии . При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние . При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния . Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из , так и из состояния.

    Квантовый выход флуоресценции

    Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

    где  — количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а  — общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощенной диаграммы Яблонского[2], где и  — константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбужденного состояния.

    Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

    Из последней формулы следует, что если , то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

    Флуоресцентные соединения

    К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряженных π-связей. Наиболее известными являются хинин, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый желтый), родамины (родамин 6ж, родамин B) и многие другие.

    Применение

    В производстве красок и окраске текстиля

    Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100%. Данный эффект достигается за счет того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также, для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и, для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве особо высококачественной мелованной бумаги.

    Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

    В биологии и медицине

    В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

    Лазеры

    Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

    В криминалистике

    Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-розыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

    В гидрологии и экологии

    Флуоресцеин был применен в 1877 для доказательства того, что реки Дунай и Рейн соединены подземными каналами. [3]. Краситель внесли в воды Дуная, и спустя несколько часов характерную зелёную флуоресценцию обнаружили в небольшой речке, впадающей в Рейн. Сегодня флуоресцеин используют также как специфический маркер, который облегчает поиск потерпевших крушение летчиков в океане. Для этого просто разбивается ампула с красителем, который, растворяясь в воде, образует хорошо заметное зелёное пятно большого размера. Также флуорофоры могут использоваться для анализа загрязнения окружающей среды (обнаружение утечки нефти (масляных пленок) в морях и океанах).

    См. также

    Литература

    Англоязычная

    • Bernard Valeur Molecular Fluorescence: Principles and Applications. — Wiley-VCH Verlag GmbH, 2001. — ISBN 3-527-60024-8
    • Joseph R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy / R. J. Lakowicz. -N.Y.: Springer Science, 2006. — 960 p.

    Примечания

    Флуоресценция — Википедия. Что такое Флуоресценция

    Флуоресце́нция, или флюоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0[источник не указан 133 дня]

    . В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1→S0{\displaystyle S_{1}\rightarrow S_{0}} или триплетными T1→T0{\displaystyle T_{1}\rightarrow T_{0}}. Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10−11−10−6 с.

    Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантовомеханический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10

    −3−10−2 с.

    Происхождение термина

    Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

    История изучения

    Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

    Теоретические основы

    Stokes shift rus.png

    Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением (II постулат Бора):

    E2−E1=hν.{\displaystyle E_{2}-E_{1}=h\nu .}

    После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии.

    Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

    Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны.[1]

    Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

    Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

    Jablonski diagram rus.png

    При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии S0{\displaystyle S_{0}}. При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние S1{\displaystyle S_{1}}. При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния S1{\displaystyle S_{1}}. Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из S1{\displaystyle S_{1}}, так и из S2{\displaystyle S_{2}} состояния.

    Квантовый выход флуоресценции

    Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

    Φ=NemNabs{\displaystyle \Phi ={\frac {N_{em}}{N_{abs}}}}

    где Nem{\displaystyle {N_{em}}} — количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а Nabs{\displaystyle {N_{abs}}} — общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощенной диаграммы Яблонского[2], где Γ{\displaystyle {\Gamma }} и knr{\displaystyle k_{nr}} — константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбужденного состояния.

    Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

    Φ=ΓΓ+knr{\displaystyle \Phi ={\frac {\Gamma }{\Gamma +k_{nr}}}}

    Из последней формулы следует, что Φ→1{\displaystyle \Phi \rightarrow 1} если knrΓ→0{\displaystyle {\frac {k_{nr}}{\Gamma }}\rightarrow 0}, то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

    Флуоресцентные соединения

    Флюоресценция в ультрафиолетовом свете 0,0001 % водных растворов: голубым — хинина, зелёным — флуоресцеина, оранжевым — родамина-B, жёлтым — родамина-6G

    К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряженных π-связей. Наиболее известными являются хинин, метиловый зелёный, метиловый синий, феноловый красный, кристаллический фиолетовый, бриллиантовый синий кризоловый, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый жёлтый), родамины (родамин 6G, родамин B) и многие другие.

    Применение

    В производстве красок и окраске текстиля

    Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100 %. Данный эффект достигается за счет того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве многих сортов бумаги, включая бумагу для повседневного офисного использования. В ней содержание пигмента с синькой, как правило, наибольшее.

    Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

    В технике

    В технические жидкости, например — антифризы, часто добавляют флюоресцентные добавки, облегчающие поиск течи из агрегата. В ультрафиолетовом свете подтёки такой жидкости становятся очень хорошо заметны.

    В биологии и медицине

     \frac {k_{nr}} {\Gamma} \rightarrow 0 Флюоресценция (снизу) под ультрафиолетовым освещением спиртового раствора хлорофилла

    В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

    Лазеры

    Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

    В криминалистике

    Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-розыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

    В гидрологии и экологии

    Флуоресцеин был применен в 1877 для доказательства того, что реки Дунай и Рейн соединены подземными каналами.[3]. Краситель внесли в воды Дуная, и спустя несколько часов характерную зелёную флуоресценцию обнаружили в небольшой речке, впадающей в Рейн. Сегодня флуоресцеин используют также как специфический маркер, который облегчает поиск потерпевших крушение летчиков в океане. Для этого просто разбивается ампула с красителем, который, растворяясь в воде, образует хорошо заметное зелёное пятно большого размера. Также флуорофоры могут использоваться для анализа загрязнения окружающей среды (обнаружение утечки нефти (масляных пленок) в морях и океанах).

    См. также

    Примечания

    Литература

    • Лабас Ю. А., Гордеева А. В., Фрадков А. Ф. Флуоресцирующие и цветные белки // Природа, 2003, № 3.
    • Векшин Н. Л. Флуоресцентная спектроскопия биополимеров. Пущино, Фотон-век, 2009.
    • Флюоресценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
    • Флуоресценция — статья из Большой советской энциклопедии. 
    • Лозовская Е. Почему они светятся // Наука и жизнь, 2004, № 8.
    • Свечение минералов // Наука и жизнь, 1998, № 5

    Ссылки

    флуоресцентный — это… Что такое флуоресцентный?

    
    флуоресцентный

    Словарь многих выражений. 2014.

    Синонимы:
    • флотский
    • флуоресценция

    Смотреть что такое «флуоресцентный» в других словарях:

    • флуоресцентный — люминесцентный, оптический Словарь русских синонимов. флуоресцентный прил., кол во синонимов: 2 • люминесцентный (4) • …   Словарь синонимов

    • Флуоресцентный — прил. 1. соотн. с сущ. флуоресценция, связанный с ним 2. Свойственный флуоресценции, характерный для неё. 3. Основанный на флуоресценции. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

    • флуоресцентный — флуоресц ентный и флюоресц ентный …   Русский орфографический словарь

    • флуоресцентный — флуоресце/нтный и флюоресце/нтный …   Орфографический словарь русского языка

    • флуоресцентный — см. Флюоресцентный …   Энциклопедический словарь

    • флуоресцентный — флуоресц/ент/н/ый и флюоресц/ент/н/ый …   Морфемно-орфографический словарь

    • ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ — совокупность методов качественного и количественного анализа, основанного на флуоресценции исследуемого вещества. Качественный анализ осуществляют по цвету флуоресцентного излучения, количественный по интенсивности последнего …   Большой Энциклопедический словарь

    • Флуоресцентный многоуровневый диск — (FMD)  формат оптического носителя, разработанный компанией «Constellation 3D», использующий флуоресценцию вместо отражения для хранения данных. Форматы, основанные на измерении интенсивности отраженного света (такие как CD или DVD), имеют… …   Википедия

    • флуоресцентный РРА — ФРРА РРА, при котором измеряются потоки квантов вторичной рентгеновской флуоресценции анализируемых элементов. [ГОСТ19647 74] Тематики анализ ренгенорадиометрический Синонимы ФРРА EN radioisotope X ray fluorescence analysis (RXRFA) …   Справочник технического переводчика

    • флуоресцентный анализатор жидкости — Оптический анализатор жидкости, основанный на методах измерения интенсивности и времени жизни флуоресценции анализируемой жидкости или ее компонентов [ГОСТ 16851 71] Тематики анализаторы жидкости …   Справочник технического переводчика

    Флуоресценция — Википедия

    Флуоресце́нция, или флюоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0[источник не указан 141 день]. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1→S0{\displaystyle S_{1}\rightarrow S_{0}} или триплетными T1→T0{\displaystyle T_{1}\rightarrow T_{0}}. Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10−11−10−6 с.

    Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантовомеханический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10−3−10−2 с.

    Происхождение термина

    Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

    История изучения

    Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

    Теоретические основы

    Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением (II постулат Бора):

    E2−E1=hν.{\displaystyle E_{2}-E_{1}=h\nu .}

    После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии.

    Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

    Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны.[1]

    Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

    Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

    При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии S0{\displaystyle S_{0}}. При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние S1{\displaystyle S_{1}}. При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния S1{\displaystyle S_{1}}. Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из S1{\displaystyle S_{1}}, так и из S2{\displaystyle S_{2}} состояния.

    Квантовый выход флуоресценции

    Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

    Φ=NemNabs{\displaystyle \Phi ={\frac {N_{em}}{N_{abs}}}}

    где Nem{\displaystyle {N_{em}}} — количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а Nabs{\displaystyle {N_{abs}}} — общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощенной диаграммы Яблонского[2], где Γ{\displaystyle {\Gamma }} и knr{\displaystyle k_{nr}} — константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбужденного состояния.

    Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

    Φ=ΓΓ+knr{\displaystyle \Phi ={\frac {\Gamma }{\Gamma +k_{nr}}}}

    Из последней формулы следует, что Φ→1{\displaystyle \Phi \rightarrow 1} если knrΓ→0{\displaystyle {\frac {k_{nr}}{\Gamma }}\rightarrow 0}, то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

    Флуоресцентные соединения

    Флюоресценция в ультрафиолетовом свете 0,0001 % водных растворов: голубым — хинина, зелёным — флуоресцеина, оранжевым — родамина-B, жёлтым — родамина-6G

    К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряженных π-связей. Наиболее известными являются хинин, метиловый зелёный, метиловый синий, феноловый красный, кристаллический фиолетовый, бриллиантовый синий кризоловый, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый жёлтый), родамины (родамин 6G, родамин B) и многие другие.

    Применение

    В производстве красок и окраске текстиля

    Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100 %. Данный эффект достигается за счет того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве многих сортов бумаги, включая бумагу для повседневного офисного использования. В ней содержание пигмента с синькой, как правило, наибольшее.

    Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

    В технике

    В технические жидкости, например — антифризы, часто добавляют флюоресцентные добавки, облегчающие поиск течи из агрегата. В ультрафиолетовом свете подтёки такой жидкости становятся очень хорошо заметны.

    В биологии и медицине

    Флюоресценция (снизу) под ультрафиолетовым освещением спиртового раствора хлорофилла

    В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

    Лазеры

    Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

    В криминалистике

    Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-розыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

    В гидрологии и экологии

    Флуоресцеин был применен в 1877 для доказательства того, что реки Дунай и Рейн соединены подземными каналами.[3]. Краситель внесли в воды Дуная, и спустя несколько часов характерную зелёную флуоресценцию обнаружили в небольшой речке, впадающей в Рейн. Сегодня флуоресцеин используют также как специфический маркер, который облегчает поиск потерпевших крушение летчиков в океане. Для этого просто разбивается ампула с красителем, который, растворяясь в воде, образует хорошо заметное зелёное пятно большого размера. Также флуорофоры могут использоваться для анализа загрязнения окружающей среды (обнаружение утечки нефти (масляных пленок) в морях и океанах).

    См. также

    Примечания

    Литература

    • Лабас Ю. А., Гордеева А. В., Фрадков А. Ф. Флуоресцирующие и цветные белки // Природа, 2003, № 3.
    • Векшин Н. Л. Флуоресцентная спектроскопия биополимеров. Пущино, Фотон-век, 2009.
    • Флюоресценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
    • Флуоресценция — статья из Большой советской энциклопедии. 
    • Лозовская Е. Почему они светятся // Наука и жизнь, 2004, № 8.
    • Свечение минералов // Наука и жизнь, 1998, № 5

    Ссылки

    Флуоресценция Википедия

    Флуоресце́нция, или флюоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбуждённого состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0[источник не указан 587 дней]. В общем случае флуоресценцией называют разрешённый по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1→S0{\displaystyle S_{1}\rightarrow S_{0}} или триплетными T1→T0{\displaystyle T_{1}\rightarrow T_{0}}. Типичное время жизни такого возбуждённого состояния составляет 10−11−10−6 с[1].

    Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещённого по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбуждённого триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантовомеханический запрет, поэтому время жизни возбуждённого состояния при фосфоресценции составляет порядка 10−3−10−2 с[2].

    Флуоресценция — Википедия

    Флуоресце́нция, или флюоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0[источник не указан 141 день]. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1→S0{\displaystyle S_{1}\rightarrow S_{0}} или триплетными T1→T0{\displaystyle T_{1}\rightarrow T_{0}}. Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10−11−10−6 с.

    Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантовомеханический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10−3−10−2 с.

    Происхождение термина

    Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

    Видео по теме

    История изучения

    Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

    Теоретические основы

    Stokes shift rus.png

    Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением (II постулат Бора):

    E2−E1=hν.{\displaystyle E_{2}-E_{1}=h\nu .}

    После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии.

    Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

    Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны.[1]

    Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

    Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

    Jablonski diagram rus.png

    При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии S0{\displaystyle S_{0}}. При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние S1{\displaystyle S_{1}}. При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния S1{\displaystyle S_{1}}. Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из S1{\displaystyle S_{1}}, так и из S2{\displaystyle S_{2}} состояния.

    Квантовый выход флуоресценции

    Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

    Φ=NemNabs{\displaystyle \Phi ={\frac {N_{em}}{N_{abs}}}}

    где Nem{\displaystyle {N_{em}}} — количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а Nabs{\displaystyle {N_{abs}}} — общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощенной диаграммы Яблонского[2], где Γ{\displaystyle {\Gamma }} и knr{\displaystyle k_{nr}} — константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбужденного состояния.

    Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

    Φ=ΓΓ+knr{\displaystyle \Phi ={\frac {\Gamma }{\Gamma +k_{nr}}}}

    Из последней формулы следует, что Φ→1{\displaystyle \Phi \rightarrow 1} если knrΓ→0{\displaystyle {\frac {k_{nr}}{\Gamma }}\rightarrow 0}, то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

    Флуоресцентные соединения

    Флюоресценция в ультрафиолетовом свете 0,0001 % водных растворов: голубым — хинина, зелёным — флуоресцеина, оранжевым — родамина-B, жёлтым — родамина-6G

    К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряженных π-связей. Наиболее известными являются хинин, метиловый зелёный, метиловый синий, феноловый красный, кристаллический фиолетовый, бриллиантовый синий кризоловый, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый жёлтый), родамины (родамин 6G, родамин B) и многие другие.

    Применение

    В производстве красок и окраске текстиля

    Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100 %. Данный эффект достигается за счет того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве многих сортов бумаги, включая бумагу для повседневного офисного использования. В ней содержание пигмента с синькой, как правило, наибольшее.

    Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

    В технике

    В технические жидкости, например — антифризы, часто добавляют флюоресцентные добавки, облегчающие поиск течи из агрегата. В ультрафиолетовом свете подтёки такой жидкости становятся очень хорошо заметны.

    В биологии и медицине

     \frac {k_{nr}} {\Gamma} \rightarrow 0 Флюоресценция (снизу) под ультрафиолетовым освещением спиртового раствора хлорофилла

    В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

    Лазеры

    Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

    В криминалистике

    Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-розыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

    В гидрологии и экологии

    Флуоресцеин был применен в 1877 для доказательства того, что реки Дунай и Рейн соединены подземными каналами.[3]. Краситель внесли в воды Дуная, и спустя несколько часов характерную зелёную флуоресценцию обнаружили в небольшой речке, впадающей в Рейн. Сегодня флуоресцеин используют также как специфический маркер, который облегчает поиск потерпевших крушение летчиков в океане. Для этого просто разбивается ампула с красителем, который, растворяясь в воде, образует хорошо заметное зелёное пятно большого размера. Также флуорофоры могут использоваться для анализа загрязнения окружающей среды (обнаружение утечки нефти (масляных пленок) в морях и океанах).

    См. также

    Примечания

    Литература

    • Лабас Ю. А., Гордеева А. В., Фрадков А. Ф. Флуоресцирующие и цветные белки // Природа, 2003, № 3.
    • Векшин Н. Л. Флуоресцентная спектроскопия биополимеров. Пущино, Фотон-век, 2009.
    • Флюоресценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
    • Флуоресценция — статья из Большой советской энциклопедии. 
    • Лозовская Е. Почему они светятся // Наука и жизнь, 2004, № 8.
    • Свечение минералов // Наука и жизнь, 1998, № 5

    Ссылки

    Флуоресцентный — это… Что такое Флуоресцентный?

    
    Флуоресцентный
    флуоресце́нтный
    прил.
    1.
    2.

    Свойственный флуоресценции, характерный для неё.


    3.

    Основанный на флуоресценции.

    Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000.

    .

    Синонимы:
    • Флуктуировать
    • Флуоресценция

    Смотреть что такое «Флуоресцентный» в других словарях:

    • флуоресцентный — люминесцентный, оптический Словарь русских синонимов. флуоресцентный прил., кол во синонимов: 2 • люминесцентный (4) • …   Словарь синонимов

    • флуоресцентный — флуоресц ентный и флюоресц ентный …   Русский орфографический словарь

    • флуоресцентный — флуоресце/нтный и флюоресце/нтный …   Орфографический словарь русского языка

    • флуоресцентный — см. Флюоресцентный …   Энциклопедический словарь

    • флуоресцентный — ая, ое.; физ.; см. флюоресцентный …   Словарь многих выражений

    • флуоресцентный — флуоресц/ент/н/ый и флюоресц/ент/н/ый …   Морфемно-орфографический словарь

    • ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ — совокупность методов качественного и количественного анализа, основанного на флуоресценции исследуемого вещества. Качественный анализ осуществляют по цвету флуоресцентного излучения, количественный по интенсивности последнего …   Большой Энциклопедический словарь

    • Флуоресцентный многоуровневый диск — (FMD)  формат оптического носителя, разработанный компанией «Constellation 3D», использующий флуоресценцию вместо отражения для хранения данных. Форматы, основанные на измерении интенсивности отраженного света (такие как CD или DVD), имеют… …   Википедия

    • флуоресцентный РРА — ФРРА РРА, при котором измеряются потоки квантов вторичной рентгеновской флуоресценции анализируемых элементов. [ГОСТ19647 74] Тематики анализ ренгенорадиометрический Синонимы ФРРА EN radioisotope X ray fluorescence analysis (RXRFA) …   Справочник технического переводчика

    • флуоресцентный анализатор жидкости — Оптический анализатор жидкости, основанный на методах измерения интенсивности и времени жизни флуоресценции анализируемой жидкости или ее компонентов [ГОСТ 16851 71] Тематики анализаторы жидкости …   Справочник технического переводчика

    Related Articles

    Как самому сделать дефлектор: Как самому сделать дефлектор дымохода: инструкции, советы, секреты

    Содержание расчет, виды флюгеров, устройство и чертежи колпаков и козырьков, инструкция по изготовлению с фото и видеоЧто такое дефлекторКакие виды флюгеров естьКонструкция и принцип работыКак сделать флюгер на дымоход своими руками: инструкция с чертежомВидео: изготовление колпака на трубу дымохода своими рукамиФотогалерея: поэтапное изготовление дефлектораОсобенности примененияВидео: самостоятельное изготовление дефлектора ЦАГИДефлектор на дымоход своими руками: чертежи и […]
    Читать далее

    Саморезы для крепления поликарбоната: Купить крепеж и саморезы для поликарбоната сотового в СПб

    Содержание Любой крепеж для поликарбоната: термошайбы, саморезы…Шляпка самореза для сотового поликарбонатаПодходящий диаметр саморезаДлина самореза для поликарбонатаКровельные саморезы с шайбой для поликарбонатакакими саморезами крепить поликарбонатКрепеж для поликарбоната — создание прочной и надежной конструкцииСвойства материалаНазначение термошайбыСаморезы для поликарбонатаСаморезы для деревянной обрешеткиСаморезы по металлуПорядок крепления к металлуВиды саморезов для поликарбоната и правила их крепленияКлассификация саморезовОптимальные размерыВиды шляпокИнструкция по […]
    Читать далее

    Прозрачный пластик как называется – Светопрозрачные пластики представляют собой синтетический материал из акриловых смол с некоторым процентом различных добавок

    Содержание Светопрозрачные пластики представляют собой синтетический материал из акриловых смол с некоторым процентом различных добавокВиды и типы пластика, классификация пластика. Что за материал используется при производстве пластиковых тар. ПластмассаЛистовой пластик – характеристики, применение, особенности разных видов материалаХарактеристики листового пластикаЛистовой пластик – применениеВиды листового пластикаЛистовое оргстеклоЛистовой пенокартонВспененный листовой пластикЛистовой поликарбонатПЭТ пластикУдаропрочный полистиролКак выбрать листовой пластик?Виды и […]
    Читать далее

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Search for: