光子作为入射辐射,是引起分子激发的绿色能源,进而,光子作为次级的辐射,是人们期望的信息产物。从这个观点来看,荧光、磷光或光散射光都可以看作发射光谱的范畴。本书主要内容包括:分子发射光谱分析绪论,荧光光物理基础,分子结构与发射辐射光物理过程,溶剂效应和溶剂化动力学与发射辐射光物理过程,质子转移、温度和黏度与发射辐射光物理过程,电荷转移跃迁:吸收光谱和荧光光谱,溶液和异相介质的荧光猝灭,荧光偏振和各向异性,磷光光物理基础,发光量子点化学传感及其机理,光散射现象和共振瑞利散射光谱分析,拉曼光谱分析原理和应用。
章 绪论 001
1.1 发光现象 002
1.2 发光的表征 004
1.3 光或辐射的吸收与发射 004
1.4 发射光谱分析的特点 004
1.5 荧光和磷光光度法简史 005
参考文献 012
第2章 荧光光物理基础 013
2.1 基本概念 013
2.1.1 光致发光涉及的电子跃迁类型 013
2.1.2 自旋多重度和单线态、三线态 013
2.1.3 Jaboński 能级图 015
2.1.4 分子电子激发态的光物理过程 016
2.1.5 吸收和辐射跃迁的选择性规则(光选律)/ 020
2.1.6 非辐射跃迁的影响因素 024
2.1.7 光选律和辐射、非辐射跃迁小结 025
2.1.8 Kasha规则的例外情况 026
2.2 荧光的类型 028
2.2.1 瞬时荧光 028
2.2.2 延迟或延时荧光 041
2.3 荧光光谱的基本特征 048
2.3.1 荧光激发光谱的形状与吸收光谱极为形似 048
2.3.2 荧光发射光谱的形状与激发光的波长无关 049
2.3.3 发射光谱的轮廓和镜像关系 050
2.3.4 斯托克斯位移 051
2.4 荧光衰减和荧光寿命 052
2.4.1 荧光衰减模型 052
2.4.2 荧光寿命的定义 053
2.4.3 荧光寿命的测量——时间分辨技术 055
2.4.4 分子发光寿命的时域分布特性 060
2.4.5 荧光寿命测量的应用 061
2.5 量子产率 061
2.5.1 定义 062
2.5.2 荧光量子产率的相对和测定法 062
2.5.3 量子产率相对测定注意的几个问题 065
2.6 稳态荧光强度 068
2.6.1 光吸收的Lambert-Beer定律 068
2.6.2 荧光定量分析的基础 069
2.6.3 荧光分析的局限性 071
参考文献 072
第3章 分子结构:影响发光光物理过程的内在因素 075
3.1 电子跃迁类型和轨道类型的改变 075
3.2 分子结构方面 080
3.2.1 分子平面性和刚性的影响 081
3.2.2 双键转子和刚性化效应 082
3.2.3 单键转子和分子共面性 082
3.2.4 螺栓松动效应 085
3.2.5 取代基的影响 086
3.3 基态与激发态分子性质的差别 090
3.4 几类典型荧光体的结构 091
3.4.1 生物类荧光基团举例 091
3.4.2 合成荧光染料 095
3.5 非典型荧光生色团及其发光聚合物 102
3.6 双重激发态自由基的发光 103
参考文献 104
第4章 溶剂效应和溶剂化动力学:影响发光光物理过程的外在因素 109
4.1 溶剂效应 110
4.2 一般溶剂效应 110
4.2.1 一般溶剂效应对吸收光谱的影响 111
4.2.2 一般溶剂效应对荧光光谱的影响 116
4.2.3 一般溶剂效应的定量表示 118
4.2.4 荧光极性探针——芘/蒽探针尺度 122
4.3 专属性溶剂效应Ⅰ:氢键 128
4.3.1 基本概念 129
4.3.2 对荧光光谱的影响 130
4.3.3 对荧光强度的影响 131
4.4 专属性溶剂效应Ⅱ:卤键/s-穴键 132
4.5 专属性溶剂效应Ⅲ:π-穴键 138
4.6 溶剂化动力学的定量处理 139
4.6.1 构建时间分辨荧光发射光谱 139
4.6.2 探针的溶剂化动力学和溶剂化弛豫时间或旋转弛豫时间 140
4.6.3 荧光探针研究离子液体的溶剂化动力学 141
4.6.4 磷光探针研究毫秒级溶剂化动力学 145
4.7 红边效应 148
附录 148
参考文献 156
第5章 质子转移、温度和黏度对发光光物理过程的影响 161
5.1 质子转移对荧光的影响 161
5.1.1 基态和激发态质子解离 161
5.1.2 激发态分
晋卫军,北京师范大学化学学院教授,教授,1960年02月生,理学博士、博士研究生导师,1983年本科毕业于山西大学,获理学学士学位。1991年硕士研究生毕业于山西大学,获理学硕士学位。1998年博士研究生毕业于湖南大学,获理学博士学位。1991年-2006年山西大学化学系教师。2006年04月-现在:北京师范大学化学学院教师。1994年晋升副教授,1999年晋升教授,2001年被遴选为博士研究生导师。1999年10月-2000年10月西班牙Oviedo大学博士后。2003年1月-2004年4月Oviedo大学访问学者。2008年11月-2009年2月美国哥伦比亚大学研究学者。长期从事分析化学教学与科研,特别是在荧光/磷光分析、卤键研究等方面有很深的造诣