Laboratoriya ishi Mavzu: Qattiq jismlarning lyumensensiyasini yutilishi va uyg`onish spektrlarini o`rganish

Laboratoriya ishi 1.
Mavzu:Qattiq jismlarning lyumensensiyasini yutilishi va uyg`onish spektrlarini o`rganish

Ishning maqsadi

1. 
   Luminsensiya tahlilining nazariy asoslari bilan tanishish. 2. Cary Eclipse spektroflorometrida lyuminsensiya tahlilni o'tkazish tartibini o'zlashtirish 3. Eritmadagi seriy konsentratsiyasini aniqlash.
   

Nazariy qism
Luminesensiya - sovuq jismlarning porlashi hodisasi. U moddalar tomonidan birlamchi energiyaning yutilishi va bu energiyaning deyarli barchasi yoki bir qismi yorug'lik nurlanishi shaklida chiqishi natijasida paydo bo'ladi. Luminsensiya - tabiatda eng keng tarqalgan nurlanish turlaridan biri. Lyuminsensiyadan tashqari, boshqa
nurlanishlar ham ma'lum, ammo ular undan sezilarli darajada farq qiladi, masalan, issiqlik nurlanishi, elektr zaryadlarining tez harakati paytida kuzatiladigan nurlanishlar (bremsstrahlung, Vavilov-Cherenkov nurlashi). Luminsensiya spektrlari, shuningdek, yutilish elektron spektrlari sifat va miqdoriy tahlil uchun, strukturaviy tadqiqotlar, murakkab molekulyar tizimlarning fizik-kimyoviy xususiyatlarini o'rganish uchun ishlatiladi. Tahlilning lyuminsensiya usullari yuqori sezuvchanlikka ega, ko'pchilik
spektrofotometrik usullarning sezgirligidan 1000 marta yuqori. Bunday yuqori sezuvchanlik molekulalarning lyuminsensiyasi bevosita aniqlanishi bilan izohlanadi va uni uyg`onuvchi yorug'lik intensivligini o'zgartirish orqali kuchaytirish yoki zaiflashtirish mumkin. Moddalarni tahlil qilish nuqtai nazaridan lyuminsensiya usullarning kamchiliklari molekulalarning lyuminsensiyasining atrof-muhit sharoitlariga (harorat, pH, yopishqoqlik va boshqalar) bog'liqligini o'z ichiga oladi.
Ammo bu kamchilik kondensatsiyalangan muhitda fizik-kimyoviy jarayonlarni o'rganish uchun lyuminsensiya usullarni istiqbolli qiladi. Bunday jarayonlarning tabiati molekulalarning spektral-lyuminsensiya xususiyatlari – zondlarda aniqlanadi, ular lyuminsensiya zondlar deb ataladi. Shunday qilib, lyuminsensiya usullar lyuminsensiya qobiliyatiga ega bo'lgan moddani tahlil qilish uchun ham (strukturaviy tahlil, sifat va miqdoriy tahlil) va lyuminsensiya yordamida kondensatsiyalangan muhitda fotofizik jarayonlarni o'rganish uchun xizmat qiladi.

Yutulish xususiyatlarga nisbatan lyuminsensiya xususiyatga ega bo'lgan

moddalarning nisbatan kam miqdori mavjud. Biroq, ular gazsimon, suyuq va qattiq holatda bo'lishi mumkin. Ularning eng oddiylari gazlar va turli elementlarning bug'lari (O2, I2, Na2 va boshqalar). Ba'zi moddalarning tuzlari (nodir tuproq elementlari, uranil birikmalari) lyuminsensiya xususiyatlarga ega

aromatik birikmalar (naftalin, benzol, antrasen va hosilalari va boshqalar), bir qator bo'yoqlarning eritmalari, shuningdek, boshqa ko'plab moddalar.
Lyuminsensiya birikmalarning maxsus sinf bu kristalli fosforlar - noorganik moddalar (masalan, ZnS, CaS va boshqalar), ularning kristall panjarasida og'ir metall ionlari (masalan, Ag, Cu, Mn va boshqalar) mavjud.
Modda lyuminsensiyani boshlashi uchun unga tashqi tomondan ma'lum miqdorda energiya berilishi kerak. Keyin uning zarralari yangi, energiyaga
boy, qo'zg'aluvchan holatga o'tadi, ular ma'lum vaqt davomida qoladilar, shundan so'ng ular uyg`onish energiyasining bir qismini lyuminsensiya kvantlari shaklida berib, yana uyg`onmamagan holatga qaytadilar. Luminsensiya birinchi marta Stokes tomonidan miqdoriy jihatdan tavsiflangan: lyuminsensiya nurlanishning to'lqin uzunligi har doim luminsensiya keltirib chiqaradigan yorug'lik to'lqin
uzunligidan kattaroqdir. Lyuminsensiya spektri yorug'lik spektriga nisbatan uzoqroq to'lqin uzunliklariga qarab siljiydi (1-rasm).

1. 
   rasm. Yutish va fluoresensiya spektrlari
   

Stoks qonunini kvant nazariyasi asosida tushuntirish mumkin: qo'zg'alishga sabab bo'lgan kvant energiyasi, u modda tomonidan yutilganda, qisman boshqa energiyaga aylanadi h = h + DE . Shuning uchun h < h va l > .

Ba'zida Stoksga qarshi luminsensiya paydo bo'ladi , bunda l < . Bu tashqi kvant allaqachon uyg`ongan molekula tomonidan yutilsa sodir bo'ladi.
Lyuminsensiya asosiy energiya xarakteristikasi uning energiya rentabelligi ÿ - fosfor chiqaradigan energiyaning fosfor yutgan energiyaga nisbati: ÿ = E/E0. Vavilov qonuniga ko'ra, lyuminsensiyaning energiya unumi birinchi navbatda qo'zg'atuvchi yorug'lik to'lqin uzunligining ortishiga mutanosib ravishda ortadi, keyin esa keskin pasayadi. Bu quyidagicha izohlanadi: ÿ = E/E0 = hv/(h )
= l/ .. Ya'ni, energiya chiqishi yorug'likning to'lqin uzunligiga mutanosibdir. Energiy chiqarishning keskin pasayishi nolga teng
katta to'lqin uzunliklarida fotonlarning juda past energiyasi tufayli turli xil fosforlar uchun energiya rentabelligining qiymati juda keng diapazonda o'zgarib turadi, uning maksimal qiymati taxminan 80% ga yetishi mumkin.

1. 
   Lyuminsensiyaning tasnifi
   

Lyuminesensiya nurlanishga olib keladigan elementar jarayonlarning tabiatiga ko'ra lyuminsensiyatning o'z-o'zidan, majburiy va rekombinatsiya jarayonlari, shuningdek, rezonansli fluoresensiya farqlanadi (2 va 3-rasm).