12.) Lumineszenz: Klassifizierung der Lumineszenz Energiezustände in Atome und Moleküle, Elektronenübergänge, Jablonski-Diagram, Fluoreszenz und Phosphoreszenz, Lebensdauer, Quantenausbeute, Messung der Lumineszenz, messbare Größen Flashcards Preview

Biophysik 1 > 12.) Lumineszenz: Klassifizierung der Lumineszenz Energiezustände in Atome und Moleküle, Elektronenübergänge, Jablonski-Diagram, Fluoreszenz und Phosphoreszenz, Lebensdauer, Quantenausbeute, Messung der Lumineszenz, messbare Größen > Flashcards

Flashcards in 12.) Lumineszenz: Klassifizierung der Lumineszenz Energiezustände in Atome und Moleküle, Elektronenübergänge, Jablonski-Diagram, Fluoreszenz und Phosphoreszenz, Lebensdauer, Quantenausbeute, Messung der Lumineszenz, messbare Größen Deck (12)
Loading flashcards...
1

Lumineszenz 

 

Lichtemissionsüberschuss von jedem Körper über 0 Grad und in Anbetracht (trd) seiner
Temperaturstrahlung, nachdem er angeregt wurde. 

2

Entstehung des Lumineszenzlichtes: 

Kaltes Licht: Wenn der Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Lumineszenz herrscht Elektronenanregung → Linien und Bandenspektrum
Klassifizierung der Lumineszenz nach der Anregungsart
Muss nicht im sichtbaren Bereich sein

3

Art der Anregung → Name → Beispiel

Licht → Photolumin → Chininsulphat, Phosphor [Floureszenz und Phosphoreszenz ]

Rötgenstrahlung → Röntgenolumin →  NaI (TI)

Elektrisches Feld → Elektrolumin → Quecksilberlampen

Mechanische Wirkung → Tribolumin → Würfzucker

Chemische Reaktionà Chemolumen (Biolumin ) → Glühwürmchen

Wärme → Thermolumin → CaSO 4 (Dy)  [auch für Dosismessungen]

4

Aufbau eines Atromes

-Bohr'sches Atommodell mit Kern und Valenzelektronen auf den verschiedenen s,p,d, f Schalen.

-Elektronenniveaus auf den Schalen sind unterschiedlich 

5

Elektronenübergänge 

Die Anregung (z.b. in Form von Licht also einem Photon) reißt ein Elektron eines tieferen Elektronenniveaus auf eines der Höheren Niveaus. Die Energie entspricht nun der Energie des Photons mit h*f (c/lambda).  Beim zurück springen auf den Ursprungszustand sendet das Elektron in Form von Licht die zuvor zugeführte Energie ab. Dies kann man messen → Linienspektrum (Praktikum)

6

Energiezustände der Moleküle

Die Atome (immer min 2) haben eine Eigenschwingung. Diese können auch Schwingungsniveaus- Vibrationsniveaus erschaffen. Dabei gilt aber, dass diese Relaxationsenergie geringer ist wie bei der Emission. Sie liegt bei E=  ½ D*A² [A = Amplitude]

7

Jablonski Diagramm

Jablonski Diagramm beschreibt die Übergänge der Valenzelektronen auf ihren verschiedenen Anregungszuständen. Bei der Absorbanz immer unter Umsetzung von Licht aufsteigen auf Elektronenniveau. Absteigend nur bei Lumineszenz unter Umsetzung von Licht.

Die Energie steigt. Der Übergang zum niedrigeren Niveau hinterlässt häufig eine Strahlung  und wird deswegen auch Fluoreszenz oder Phosphoreszenz genannt. Der Unterschied liegt hierbei in der Strahlungsdauer. Während Fluoreszenz kurzlebig ist, ist Phosphoreszenz langlebig, weil hier Spinänderungen erlaubt sind. Beide Strahlungsvorgänge sind aber Phänomene der Lumineszenz.

Abklingen des Lumineszenz Lichts nach einer impulsförmigen Anregung. Die Anregung geschieht spontan durch einen Lichtblitz. Danach beobachtet man ein exponentielles Abklingen der Intensität (J) nach der Anregung in Anbetracht der Zeit. D.H. J = J0* e^-(t/τ) τ= Lumineszenz- Lebensdauer (verweilen auf dem oberen Schwingungsübergang).

Quantenausbeute beschreibt die Anzahl der emittierten Photonen und absorbierten Photonen. Hier rechnet man mit den Wahrscheinlichkeiten, welche proportional zu der Lebensdauer sind.

Qf= kf/ (kf+knr) [kf= Wahrscheinlichkeit des Fluoreszenzüberganges mit  Emission knf= Wahrscheinlichkeit des Überganges ohne Lichtemission] (Liegt zwischen 0 und 1 und 1 sind alle absorbierten Atome) 

8

Messung der Lumineszenz

Messbare Größen

-Wellenlängen(verteilung) des Anregungslichtes (mit welcher Wellenlänge funktioniert das)

-Wellenlängen(verteilung) des emittierten Lichtes

-Die Intensität des emittierten Lichtes

-Zeitlicher Ablauf der emittierten Lichtintensität

-Polarisation des emittierten Lichtes

-Struktur, Umgebung, Bewegung und Menge(Konzentration)

9

Floureszenz

 Emission von Wasserstoff: Atome bewegen sich unabhängig voneinander und
Teilchen der Atome springen bei zugeführter Energie auf ein anderes Energieniveau.Es
entsteht ein Linienspektrum. Es können sich Banden bilden indem mehr Spektrallinien
gemessen werden. (Flüssigkeiten) 

10

Messung des Emissionspektrums
Allgemein:

Anregung → Probe → emittiertes Licht → Monochromator → ausgewähltes Licht →
Detektor → wandelt um in elektrisches Signal → Verarbeitung und Registrierung des
Detektorsignals 

11

Abkling des Lumineszenzlichtes nach
einem impulsförmigen Anrgeung

• Anregung mit einem Lichtblitz
• exponentieller Abkling der Intensität (J)
nach der Anregung

J = J0 . e-t/τ

τ ist umgekehrt
proportional mit der
Übergangswahrscheinlichkeit:
τfluo <phos

12

Quantenausbeute

Anzahl der emittierten Photonen / Anzahl der
absorbierten Photonen

 Qf = kf/(kf + knr)

kf: Wahrscheinlichkeit des
Fluoreszenzüberganges
(mit Lichtemission)

knr: Wahrscheinlichkeit des
Überganges ohne
Lichtemission („nonradiative“)

Decks in Biophysik 1 Class (28):