熒光分析法的題目及答案熒光分析法一、選擇題（共30分）1.熒光分析法中，熒光的產(chǎn)生是由于（）。（3分）A.物質(zhì)吸收光能后，電子躍遷到激發(fā)態(tài)B.物質(zhì)吸收光能后，電子躍遷到基態(tài)C.物質(zhì)吸收光能后，電子躍遷到中間態(tài)D.物質(zhì)吸收光能后，電子躍遷到穩(wěn)定態(tài)答案：A2.熒光分析法中，熒光強(qiáng)度與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（3分）A.激發(fā)光的強(qiáng)度B.樣品的濃度C.樣品的熒光量子產(chǎn)率D.樣品的熒光壽命答案：D3.熒光分析法中，熒光猝滅是由于（）。（3分）A.熒光分子與猝滅劑之間的能量轉(zhuǎn)移B.熒光分子與猝滅劑之間的電荷轉(zhuǎn)移C.熒光分子與猝滅劑之間的電子轉(zhuǎn)移D.熒光分子與猝滅劑之間的光子轉(zhuǎn)移答案：A4.熒光分析法中，熒光壽命是指（）。（3分）A.熒光分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的時(shí)間B.熒光分子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的時(shí)間C.熒光分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的平均時(shí)間D.熒光分子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的平均時(shí)間答案：C5.熒光分析法中，熒光光譜的波長(zhǎng)范圍是（）。（3分）A.200-400nmB.400-700nmC.700-1000nmD.1000-2000nm答案：B6.熒光分析法中，熒光量子產(chǎn)率是指（）。（3分）A.熒光分子吸收光能后，發(fā)射熒光的效率B.熒光分子吸收光能后，發(fā)射磷光的效率C.熒光分子吸收光能后，發(fā)射拉曼散射的效率D.熒光分子吸收光能后，發(fā)射瑞利散射的效率答案：A二、填空題（共20分）1.熒光分析法中，熒光分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程中，除了發(fā)射熒光外，還可能發(fā)生________。（4分）答案：內(nèi)轉(zhuǎn)換、外轉(zhuǎn)換、內(nèi)部交叉2.熒光分析法中，熒光猝滅的類型包括靜態(tài)猝滅和________。（4分）答案：動(dòng)態(tài)猝滅3.熒光分析法中，熒光壽命的測(cè)量方法有時(shí)間分辨熒光法和________。（4分）答案：頻率分辨熒光法4.熒光分析法中，熒光光譜的波長(zhǎng)范圍通常在________nm至________nm之間。（4分）答案：400、7005.熒光分析法中，熒光量子產(chǎn)率的計(jì)算公式為________。（4分）答案：Φ=I_f/(I_f+I_p)三、簡(jiǎn)答題（共30分）1.熒光分析法中，熒光猝滅的原因是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述靜態(tài)猝滅和動(dòng)態(tài)猝滅的區(qū)別。（10分）答案：熒光猝滅是指熒光分子在激發(fā)態(tài)時(shí)，由于與猝滅劑的相互作用，導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率降低的現(xiàn)象。熒光猝滅的原因主要是熒光分子與猝滅劑之間的能量轉(zhuǎn)移或電子轉(zhuǎn)移。靜態(tài)猝滅是指熒光分子與猝滅劑之間形成非熒光復(fù)合物，導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率降低。靜態(tài)猝滅的特點(diǎn)是猝滅劑與熒光分子之間的相互作用是靜態(tài)的，即猝滅劑與熒光分子結(jié)合后，熒光分子的熒光被猝滅，但猝滅劑本身并不參與熒光過程。動(dòng)態(tài)猝滅是指熒光分子與猝滅劑之間發(fā)生動(dòng)態(tài)碰撞，導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率降低。動(dòng)態(tài)猝滅的特點(diǎn)是猝滅劑與熒光分子之間的相互作用是動(dòng)態(tài)的，即猝滅劑與熒光分子碰撞后，熒光分子的熒光被猝滅，但猝滅劑本身并不與熒光分子形成穩(wěn)定的復(fù)合物。2.熒光分析法中，熒光壽命的測(cè)量方法有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)述時(shí)間分辨熒光法和頻率分辨熒光法的基本原理。（10分）答案：熒光壽命的測(cè)量方法主要有時(shí)間分辨熒光法和頻率分辨熒光法。時(shí)間分辨熒光法的基本原理是利用脈沖光源激發(fā)熒光分子，然后測(cè)量熒光分子在不同時(shí)間點(diǎn)的熒光強(qiáng)度。通過分析熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，可以計(jì)算出熒光分子的熒光壽命。時(shí)間分辨熒光法的優(yōu)點(diǎn)是可以直接測(cè)量熒光壽命，但需要脈沖光源和高速光電探測(cè)器。頻率分辨熒光法的基本原理是利用頻率調(diào)制光源激發(fā)熒光分子，然后測(cè)量熒光分子的熒光強(qiáng)度隨激發(fā)光頻率的變化。通過分析熒光強(qiáng)度隨頻率的變化，可以計(jì)算出熒光分子的熒光壽命。頻率分辨熒光法的優(yōu)點(diǎn)是不需要脈沖光源，但需要頻率調(diào)制光源和鎖相放大器。3.熒光分析法中，熒光量子產(chǎn)率的計(jì)算公式是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述熒光量子產(chǎn)率與熒光強(qiáng)度的關(guān)系。（10分）答案：熒光量子產(chǎn)率的計(jì)算公式為Φ=I_f/(I_f+I_p)，其中I_f表示熒光強(qiáng)度，I_p表示磷光強(qiáng)度。熒光量子產(chǎn)率與熒光強(qiáng)度的關(guān)系是：熒光量子產(chǎn)率是熒光分子吸收光能后，發(fā)射熒光的效率。熒光量子產(chǎn)率越高，熒光分子發(fā)射熒光的效率越高，熒光強(qiáng)度也越高。熒光量子產(chǎn)率與熒光強(qiáng)度成正比關(guān)系，即熒光量子產(chǎn)率越高，熒光強(qiáng)度越大。四、計(jì)算題（共20分）1.已知熒光分析法中，熒光分子的熒光量子產(chǎn)率為0.6，熒光強(qiáng)度為1000a.u.，磷光強(qiáng)度為200a.u.，請(qǐng)計(jì)算熒光分子的熒光壽命。（10分）答案：熒光量子產(chǎn)率Φ=I_f/(I_f+I_p)=1000/(1000+200)=0.833熒光壽命τ=1/(1/τ_f+1/τ_p)，其中τ_f為熒光壽命，τ_p為磷光壽命。由于熒光量子產(chǎn)率Φ=τ_f/(τ_f+τ_p)，所以τ_f=Φ(τ_f+τ_p)=0.833(τ_f+τ_p)。解得：τ_f=2.5ns，τ_p=5ns。熒光壽命τ=1/(1/2.5+1/5)=1.67ns。2.已知熒光分析法中，熒光分子的熒光強(qiáng)度為1500a.u.，激發(fā)光強(qiáng)度為500a.u.，熒光量子產(chǎn)率為0.7，請(qǐng)計(jì)算熒光分子的摩爾吸光系數(shù)。（10分）答案：熒光強(qiáng)度I_f=εclI_0，其中ε為摩爾吸光系數(shù)，c為熒光分子的濃度，l為光程長(zhǎng)度，I_0為激發(fā)光強(qiáng)度。熒光量子產(chǎn)率Φ=I_f/(I_f+I_p)=0.7，其中I_p為磷光強(qiáng)度。由于I_p=I_0(1-Φ)，所以I_p=500(1-0.7)=150a.u.熒光強(qiáng)度I_f=1500a