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.Os espectros de absorção (também conhecidos como espectros UV-Vis, espectros de absorvância e espectros electrónicos) mostram a variação da absorvância de uma amostra em função do comprimento de onda da luz incidente (Figura 1) e são medidos utilizando um espectrofotómetro. Os espectros de absorção são medidos variando o comprimento de onda da luz incidente usando um monocromador e registrando a intensidade da luz transmitida em um detector. A intensidade de luz transmitida através da amostra, ISample, (tal como uma substância dissolvida em solvente) e a intensidade da luz através de um espaço em branco, IBlank, (solvente) estão registrados e a absorvância da amostra calculada usando:
A absorvância é linearmente proporcional à concentração molar da amostra; o que permite a concentração da amostra a ser calculado a partir do espectro de absorção, utilizando a Beer-Lambert Lei.
Figura 2: Esquema da medição dos espectros de absorção num espectrofotómetro.Espectros de excitação
Figura 3: espectro de excitação por fluorescência do antraceno em ciclohexano, medido utilizando o Espectrofluorómetro FS5. Parâmetros experimentais: λem = 420 nm, Δλem = 1 nm, Δλex = 1 nm.Os espectros de excitação por fluorescência mostram a variação da intensidade de fluorescência em função do comprimento de onda da luz de excitação (Figura 3) e são medidos utilizando um espectrofluorómetro. O comprimento de onda do monocromador de emissão é regulado para um comprimento de onda de emissão de fluorescência conhecido pela amostra, e o comprimento de onda do monocromador de excitação é digitalizado através da Gama de excitação desejada e a intensidade de fluorescência registada no detector em função do comprimento de onda de excitação. Se a amostra obedecer à regra de Kasha e à regra de Vavilov, então o espectro de excitação e o espectro de absorção serão idênticos (compare as figuras 1 e 3). Os espectros de excitação podem, portanto, ser considerados como espectros de absorção detectados por fluorescência.
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: λex = 340 nm, Δλex = 1nm, Δλem= 1 nm
espectros de emissão de fluorescência mostram a variação da intensidade de fluorescência em função do comprimento de onda da luz de emissão (Figura 5), e são medidos utilizando um espectrofluorómetro. O comprimento de onda do monocromador de excitação é regulado para um comprimento de onda de absorção conhecido pela amostra e o comprimento de onda do monocromador de emissão é analisado em toda a gama de emissões desejada e a intensidade da fluorescência registada no detector em função do comprimento de onda de emissão.
Figura 6: esquema da medição dos espectros de emissão num espectrofluorómetro.
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