فلوئورسانس
فلوئورسانس
فلوروسانس
نورتابناکی
نورتابناکی یا فتولومینسانس (Photoluminescence) فرایندی است که طی آن ماده فوتون را جذب کرده و سپس بازتاب میدهد.
در این روش نحوه تحریک بلور جامد از طریق جذب فوتونی است. در تجربه دیده میشود که طول موج جذب و انتشار عملا کمی فرق دارند و انرژی انتشار به مراتب کمتر(فرکانس پایین تر)است. این انتقال فرکانسی اصطلاحا انتقال استوکس نیز نامیده میشود.
دید کلی
بسیاری از سیستمهای شیمیایی ، فوتولومینسانس هستند، یعنی این سیستمها میتوانند توسط تابش الکترومغناطیسی برانگیخته شوند و متعاقب آن ، تابشی یا با همان طول موج یا با طول موج دیگر ، مجددا نشر کنند. دو نوع از متداولترین وجوه فوتولومینسانس «فلوئورسانس» و «فسفرسانس» هستند.
.
فسفرسانس و فلوئورسانس
فسفرسانس و فلوئورسانس پدیده هایی هستند که در آن ها یک ماده خاص که به طور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیر مرئی یا حرارت، تحریک شده و این انرژی را در خود ذخیره می کند و سپس آن را را به صورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می کند.
تفاوت آن ها در اختلاف زمانی بین این دو دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است. در فسفرسانس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و در فلوئورسانس تحریک کوتاه تر و تشعشع کوتاه تری داریم.
در فلوئورسانس که نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود. در حالی که در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه می دهد که مقدار مدت آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بکشد.
(نظریه فلوئورسانس
مثالهایی از رفتار فلوئورسانس را میتوان در سیستم های ساده و همچنین در سیستم های پیچیده شیمیایی ، در حالت گازی ، مایع و جامد مشاهده کرد. سادهترین نوع فلوئورسانس ، توسط بخارات اتمی رقیق به نمایش گذارده میشود. بعنوان مثال ، الکترونهای ۳s اتمهای سدیم بخارشده ، میتوانند با جذب تابش ۵۸۹۵ و ۵۷۹۰ آنگستروم به حالت ۳p برانگیخته شوند. پس از سپری شدن بطور متوسط ۸-۱۰ ثانیه ، الکترونها به حالت عادی بر میگردند و در ضمن این عمل ، تابش با همان دو طول موج را در کلیه جهات منتشر میکنند.
این نوع فلوئورسانس که در آن تابش جذب شده بدون تغییر دوباره منتشر میشود ، به تابش رزونانسی یا فلوئورسانس رزونانسی مشهور است. در مورد مولکولها یا یونهای چند اتمی نیز تابش رزونانسی به وقوع میپیوندد. بعلاوه اینکه تابش مشخصه با طول موجهای طولانیتر نشر میشود. این پدیده به نام جابجایی استوکس معروف است.
تقریبا تمام سیستمهای فلوئورسانس که برای تجزیه مفیدند، ترکیبات پیچیده آلی هستند که حاوی یک یا چند گروه عاملی آروماتیک میباشند..
طیف فلوئورسانس سنجها
طیف فلوئورسانس سنجها ، بر دو نوعند: نوع اول یک صافی مناسب را برای محدود کردن تابش تحریک و یک تکفامساز شبکهای یا منشوری را برای مجزا کردن یک پیک نشری فلوئورسان بکار میگیرد. چندین طیف نورسنج تجارتی را با دستگاههای رابطی که امکان استفاده از آنها بدین منظور میسر میسازد، میتوان خریداری کرد. طیف فلوئورسانس سنجهای واقعی دستگاههایی اختصاصی هستند که مجهز به دو تکفام ساز میباشند. یکی از این تکفام سازها تابش تحریک را به یک نوار باریک محدود میسازد؛ تکفام ساز دیگر امکان مجزا کردن یک طول موج فلوئورسان بخصوص را فراهم میکند..
اجزا سازنده فلوئورسانس سنجها و طیف فلوئورسانس سنجها
منابع فسفرسانس و فلوئورسانس
در بیشتر کاربردها ، به منبعی نیاز است که نسبت به لامپهای تنگستن یا هیدروژن که در اندازهگیریهای جذبی مورد استفاده قرار میگیرند، دارای شدت بیشتری باشد. معمولا یک لامپ کمان جیوهای یا گزنونی بکار گرفته میشود.
صافیها و تکفام سازها
صافیهای تداخلی و جذبی هر دو ، در فلوئورسانس سنجها بکار برده شدهاند. بیشتر طیف فلوئورسانس سنجها به تکفام سازهای شبکهای مجهزند.
آشکارسازها
علامت فلوئورسان نوعی ، دارای شدت کمی است و بنابراین برای اندازه گیری آن به ضرایب تقویتی بزرگی نیاز داریم. در دستگاههای فلوئورسانس حساس ، از لولههای فوتو تکثیر کننده بعنوان آشکارساز در مقیاس وسیعی استفاده میشود.
سلولها و محفظههای سلولها
سلولهای استوانهای و مستطیلی ساخته شده از شیشه و سیلیس هر دو در اندازه گیریهای فلوئورسانس بکار گرفته میشوند. باید نهایت دقت در طرح محفظه سلول به عمل آید تا مقدار تابش پراکندهای که به آشکارساز میرسد، کم شود. برای این منظور ، اغلب تیغههایی در داخل محفظه گذاشته میشود.
.
گونههای تابناکی (لومینسانس) | |
نوع | نحوهٔ برانگیختگی |
نورتابناکی (فتولومینسانس) (فلورسانس – فسفرسانس – فلورسانس تاخیری) | جذب نور (فوتونها) |
پرتوتابناکی (رادیولومینسانس ) | تابشهای یوننده (پرتو ایکس – پرتو آلفا – پرتو بتا – پرتو گاما) |
کاتدتابناکی (کاتدلومینسانس) | پرتو کاتدی (پرتو الکترونی) |
برقتابناکی (الکترولومینسانس) | میدان الکتریکی |
گرماتابناکی (ترمولومینسانس) | گرم کردن پس از ذخیرهٔ انرژی اولیه |
شیمیتابناکی (کمولومینسانس) | فرآیندهای شیمیایی (مانند اکسایش) |
زیستتابناکی (بیولومینسانس) | فرآیندهای زیستشیمیایی |
تریبولومینسانس | نیروهای اصطکاکی و الکترواستاتیکی |
صوتتابناکی (سونولومینسانس) | امواج فراصوت |
گرد آورندگان: خانم ها فاطمه صادقی، نادیا غلامی، زهرا گلمرادی