What are Absorption, Excitation and Emission Spectra?

In this blog post, the differences between molecular absorption, excitation and emission spectra are explained.

Absorption Spectra

anthracene absorption spectrum

Figure 1: Absorption spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: Δλ = 1 nm.

Absorptiospektrit (tunnetaan myös nimillä UV-Vis-spektrit, absorbanssispektrit ja elektroniset spektrit) osoittavat näytteen absorbanssin muutoksen kohtausvalon aallonpituuden funktiona (Kuva 1), ja ne mitataan spektrofotometrillä. Absorptiospektrejä mitataan vaihtelemalla kohdevalon aallonpituutta monokromaattorin avulla ja tallentamalla lähetetyn valon voimakkuus ilmaisimelle. Näytteen Isonäytteen (kuten liuottimeen liuotetun analyytin) läpi kulkevan valon voimakkuus ja nollan (vain liuotin) läpi kulkevan valon voimakkuus kirjataan ja näytteen absorbanssi lasketaan käyttämällä:

absorbanssi on lineaarisesti verrannollinen näytteen moolipitoisuuteen, mikä mahdollistaa näytteen pitoisuuden laskemisen absorptiospektristä Beer-Lambertin lain avulla.

 emissiospektri: spektrofotometrikaavio

kuva 2: Absorptiospektrien mittauskaavio spektrofotometrissä.

Magnetaatiospektri

emissiospektri: antraseenin magnetointispektri

kuva 3: sykloheksaanissa olevan antraseenin Fluoresenssispektri FS5-Spektrofluorometrillä mitattuna. Kokeelliset parametrit: λem = 420 nm, Δλem = 1 nm, Δλex = 1 nm.

fluoresenssin magnetointispektrit osoittavat fluoresenssin intensiteetin muutoksen magnetointivalon aallonpituuden funktiona (kuva 3), ja ne mitataan spektrofluorometrillä. Emissiomonokromaattorin aallonpituus asetetaan näytteestä tunnetulle fluoresenssiemissiolle, ja magnetointimonokromaattorin aallonpituus skannataan halutulla magnetointialueella ja fluoresenssin voimakkuus kirjataan detektoriin heräteaallonpituuden funktiona. Jos näyte noudattaa Kashan sääntöä ja Vavilovin sääntöä, magnetaatiospektri ja absorptiospektri ovat identtiset (vertaa Kuvat 1 ja 3). Magnetaatiospektrejä voidaan siis pitää fluoresenssilla havaittuina absorptiospektreinä.

 Päästöspektrit: excitation spectra spectrofluorometer diagram

Figure 4: Schematic of the measurement of excitation spectra in a spectrofluorometer.

Emission Spectra

anthracene emission spectrum

Figure 5: Fluorescence emission spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: λex = 340 nm, Δλex = 1NM, Δλem= 1 nm

Fluoresenssiemissiospektrit osoittavat fluoresenssin intensiteetin muutoksen emissiovalon aallonpituuden funktiona (kuva 5), ja ne mitataan spektrofluorometrillä. Eksitaatiomonokromaattorin aallonpituus asetetaan aallonpituudelle, jonka näyte absorboi, ja emissiomonokromaattorin aallonpituus skannataan halutulla emissioalueella ja detektorille emission aallonpituuden funktiona kirjattu fluoresenssin voimakkuus.

emissiospektrispektrofluorimetrikaavio

kuva 6: Emissiospektrien mittauskaavio spektrofluorometrissä.

Lue lisää …

lisätietoja absorption ja fluoresenssispektroskopian teoriasta löytyy blogimme usein kysytyt kysymykset-osiosta.

voit myös selata valikoimaamme spektrofotometrejä ja spektrofluorometrejä näytteidesi absorption, heräte-ja emissiospektrien mittaamiseen. Voit liittyä meihin sosiaalisessa mediassa, rekisteröityä meidän eNewsletter tai ota meihin yhteyttä saadaksesi lisätietoja.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.