In this blog post, the differences between molecular absorption, excitation and emission spectra are explained.
Absorption Spectra
Figure 1: Absorption spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: Δλ = 1 nm.
absorptionsspektre (også kendt som UV-Vis spektre, absorbansspektre og elektroniske spektre) viser ændringen i absorbans af en prøve som en funktion af bølgelængden af indfaldende lys (figur 1) og måles ved hjælp af et spektrofotometer. Absorptionsspektre måles ved at variere bølgelængden af det indfaldende lys ved hjælp af en monokromator og registrere intensiteten af transmitteret lys på en detektor. Intensiteten af lys transmitteret gennem prøven, ISample, (såsom en analyt opløst i opløsningsmiddel) og intensiteten af lys gennem en blank, IBlank, (kun opløsningsmiddel) registreres og absorbansen af prøven beregnes ved hjælp af:
absorbansen er lineært proportional med den molære koncentration af prøven; hvilket gør det muligt at beregne koncentrationen af prøven ud fra absorptionsspektret ved hjælp af øl-Lambert-loven.
figur 2: Skematisk måling af absorptionsspektre i et spektrofotometer.
Eksitationsspektre
figur 3: Fluorescenseksitationsspektrum af antracen i cycloheksan målt ved hjælp af FS5-Spektrofluorometeret. Eksperimentelle parametre: LPM = 420 nm, LPM = 1 nm, lpm = 1 nm.
Fluorescensekspitationsspektre viser ændringen i fluorescensintensitet som en funktion af bølgelængden af eksitationslyset (figur 3) og måles ved hjælp af et spektrofluorometer. Bølgelængden af emissionsmonokromator indstilles til en bølgelængde med kendt fluorescensemission af prøven, og bølgelængden af eksitationsmonokromatoren scannes over det ønskede eksitationsområde og intensiteten af fluorescens registreret på detektoren som en funktion af eksitationsbølgelængden. Hvis prøven overholder kashas regel og Vavilovs regel, vil ophidselsesspektret og absorptionsspektret være identisk (sammenlign Figur 1 og 3). Eksitationsspektre kan derfor betragtes som fluorescensdetekterede absorptionsspektre.
Figure 4: Schematic of the measurement of excitation spectra in a spectrofluorometer.
Emission Spectra
Figure 5: Fluorescence emission spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: 340 nm, 1 nm, 1 nm, 5308>
fluorescensemissionsspektre viser ændringen i fluorescensintensitet som en funktion af bølgelængden af emissionslyset (figur 5) og måles ved hjælp af et spektrofluorometer. Bølgelængden af eksitationsmonokromatoren indstilles til en bølgelængde med kendt absorption af prøven, og bølgelængden af emissionsmonokromatoren scannes over det ønskede emissionsområde og intensiteten af fluorescensen registreret på detektoren som en funktion af emissionsbølgelængden.
figur 6: skematisk måling af emissionsspektre i et spektrofluorometer.
Find ud af mere…
For mere information om teorien om absorption og fluorescensspektroskopi, se afsnittet Ofte stillede spørgsmål på vores blog.
alternativt, hvorfor ikke gennemse vores udvalg af spektrofotometre og spektrofluorometre til måling af absorption, ophidselse og emissionsspektre af dine prøver. Du kan være med på sociale medier, tilmelde dig vores nyhedsbrev eller kontakte os for at finde ud af mere.