When a fluorophore absorbs a photon

When a fluorophore absorbs a photon of light, an energetically excited state is formed. The fate of this species is varied, depending upon the exact nature of the fluorophore and its surroundings, but the end result is deactivation (loss of energy) and return to the ground state. The main deactivation processes which occur are fluorescence (loss of energy by emission of a photon), internal conversion and vibrational relaxation (non-radiative loss of energy as heat to the surroundings), and intersystem crossing to the triplet manifold and subsequent non-radiative deactivation.
The fluorescence quantum yield (ΦF) is the ratio of photons absorbed to photons emitted through fluorescence. In other words the quantum yield gives the probability of the excited state being deactivated by fluorescence rather than by another, non-radiative mechanism.
The most reliable method for recording ΦF is the comparative method of Williams et al.,1 which involves the use of well characterised standard samples with known ΦF values. Essentially,
solutions of the standard and test samples with identical absorbance at the same excitation wavelength can be assumed to be absorbing the same number of photons. Hence, a simple ratio of the integrated fluorescence intensities of the two solutions (recorded under identical conditions) will yield the ratio of the quantum yield values. Since ΦF for the standard sample is known, it is trivial to calculate the ΦF for the test sample.
In practice, the measurement is slightly more complicated than this because it must take into account a number of considerations. For example:
• The presence of concentration effects, e.g. self-quenching;
• The use of different solvents for standard and test samples;
• The validity in using the standard sample and its ΦF value.
These considerations are answered by
• Working within a carefully chosen concentration range and acquiring data at a number of different absorbances (i.e. concentrations) and ensuring linearity across the concentration range;
• Including the solvent refractive indices within the ratio calculation;
• Cross-calibrating the standard sample with another, to ensure both are behaving as
expected and allowing their ΦF values to be used with confidence.
The measurement of ΦF values is challenging if the values are to be trusted. Incorrect quantum yields are all too easy to obtain!

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เมื่อ fluorophore ดูดซับโฟตอนของแสง สถานะหรบ ๆ ตื่นเต้นที่จะเกิดขึ้น ชะตากรรมของนกชนิดนี้แตกต่าง กัน ขึ้นอยู่กับลักษณะของ fluorophore และสภาพแวดล้อม แน่นอน แต่ผลลัพธ์สุดท้ายถูกปิดใช้งาน (สูญเสียพลังงาน) และกลับสู่สถานะพื้น กระบวนการปิดใช้งานหลักที่เกิดขึ้นมี fluorescence (สูญเสียพลังงานโดยปล่อยก๊าซของเราเป็น), แปลงภายใน และเป็น vibrational (radiative ไม่สูญเสียพลังงานเป็นความร้อนสู่สภาพแวดล้อม), และ intersystem ข้าม triplet อเนกและปิดใช้งานไม่ใช่ radiative ต่อมาผลผลิตการควอนตัม fluorescence (ΦF) มีอัตราการดูดซึมจะออกผ่าน fluorescence photons photons ในคำอื่นๆ ผลผลิตควอนตัมให้น่าตื่นเต้นสถานะที่ถูกปิดใช้งาน โดย fluorescence แทน โดยกลไกอื่น ไม่ใช่ radiativeวิธีการเชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการบันทึก ΦF เป็นวิธีการเปรียบเทียบของวิลเลียมส์ et al., 1 ซึ่งใช้ทั้งโรคตัวอย่างมาตรฐานที่มีค่า ΦF ชื่อดัง หลักโซลูชั่นมาตรฐานและการทดสอบตัวอย่างด้วยเหมือน absorbance ที่ความยาวคลื่นในการกระตุ้นเดียวกันสามารถถือจะดูด photons จำนวนเท่ากัน ดังนั้น อัตราส่วนอย่างง่ายของการปลดปล่อยก๊าซรวม fluorescence ในโซลูชั่นสอง (บันทึกภายใต้เงื่อนไขเหมือนกัน) จะได้อัตราส่วนของค่าผลตอบแทนของควอนตัม เนื่องจากเป็นที่รู้จักกัน ΦF สำหรับตัวอย่างมาตรฐาน มันเป็นเรื่องขี้ปะติ๋วคำนวณ ΦF สำหรับตัวอย่างทดสอบในทางปฏิบัติ การประเมินจะซับซ้อนเล็กน้อยกว่านี้เนื่องจากจะต้องคำนึงถึงจำนวนพิจารณา ตัวอย่าง:•แสดงผลความเข้มข้น เช่น ชุบตัวเอง•การใช้หรือสารทำละลายที่แตกต่างกันสำหรับมาตรฐานและการทดสอบตัวอย่าง•มีผลบังคับใช้อย่างมาตรฐานและค่า ΦFข้อควรพิจารณาเหล่านี้จะตอบ•การทำงานภายในช่วงความเข้มข้นที่เลือก และการได้รับข้อมูลที่แตกต่างกัน absorbances (เช่นความเข้มข้น) และใจแบบดอกไม้ในช่วงความเข้มข้น•รวมทั้งดัชนี refractive ตัวทำละลายในการคำนวณอัตราส่วน•ปรับเทียบระหว่างตัวอย่างมาตรฐานกับอีก ให้ทั้งสองมีพฤติกรรมที่เป็นที่คาดหวัง และให้ค่า ΦF ของพวกเขาที่จะใช้ ด้วยความมั่นใจวัดค่า ΦF เป็นความท้าทายถ้าค่าจะสามารถเชื่อถือได้ ควอนตัมถูกต้องอัตราผลตอบแทนได้ทั้งหมดเกินไปง่ายขอรับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เมื่อ fluorophore ดูดซับโฟตอนของแสง รัฐสุนัตตื่นเต้นจะเกิดขึ้น ชะตากรรมของชนิดนี้จะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับลักษณะที่แน่นอนของ fluorophore และสภาพแวดล้อม แต่สุดท้ายก็เสื่อม ( สูญเสียพลังงาน ) และกลับไปยังสถานะพื้น . เสื่อมหลักกระบวนการที่เกิดขึ้นจะเรืองแสง ( สูญเสียพลังงานโดยการปล่อยโฟตอน )การเปลี่ยนแปลงภายในและการสั่นผ่อนคลาย ( ไม่กระจายการสูญเสียพลังงานเป็นความร้อนเพื่อสิ่งแวดล้อม ) และ intersystem ข้ามไปสามมากมาย และต่อมาไม่ radiative เสื่อม .
ฟลูออเรสเซนซ์ควอนตัมผลผลิต ( Φ F ) คืออัตราส่วนของโฟตอนโฟตอนที่ปล่อยออกมาโดยดูดซึมจะเรืองแสงด้วยในคำอื่น ๆปริมาณผลผลิตให้ความน่าจะเป็นของรัฐตื่นเต้นโดยการใช้มากกว่าอีก ไม่กระจาย กลไก
วิธีที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการบันทึกΦ F คือวิธีการเปรียบเทียบของวิลเลียม et al . , 1 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ดีลักษณะมาตรฐานตัวอย่างกับรู้จักΦ F ค่า เป็นหลัก ,
โซลูชั่นของมาตรฐานและการทดสอบตัวอย่างด้วยค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นกระตุ้นเดียวกันเหมือนกันสามารถสันนิษฐานที่จะดูดซับหมายเลขเดียวกันของโฟตอน . ดังนั้น อัตราส่วนของความเข้มของการเรืองแสงแบบบูรณาการสองโซลูชั่น ( บันทึกภายใต้เงื่อนไขที่เหมือนกัน ) จะทำให้อัตราส่วนของค่าปริมาณผลผลิต ตั้งแต่Φ F สำหรับตัวอย่างมาตรฐานที่เป็นที่รู้จักกันมันเป็นเรื่องไร้สาระที่จะคำนวณΦ F สำหรับการทดสอบตัวอย่าง
ในทางปฏิบัติการวัดความซับซ้อนเล็กน้อยยิ่งกว่านี้ เพราะต้องคำนึงถึงการพิจารณาจำนวนของ . ตัวอย่าง :
- มีความเข้มข้นของผล เช่น ตนเองดับ ;
- การใช้ตัวทำละลายที่แตกต่างกันสำหรับมาตรฐานและตัวอย่างการทดสอบ ;
- ความถูกต้องในการใช้ตัวอย่างมาตรฐาน และΦ
F ค่าการพิจารณาเหล่านี้จะตอบโดย
- ทำงานภายในช่วงการเลือกอย่างระมัดระวังของข้อมูลที่แตกต่างกัน ( เช่นหมายเลขของ absorbances ความเข้มข้น ) และสร้างเป็นเส้นตรงในช่วงความเข้มข้น ;
- รวมทั้งตัวทำละลายอัตราส่วนการคำนวณดัชนีการหักเหภายใน ;
- ข้ามการสอบเทียบตัวอย่างมาตรฐานอื่น เพื่อให้แน่ใจว่าทั้งสองมีพฤติกรรมตามที่
คาดไว้ และอนุญาตให้Φของค่า F จะใช้กับความเชื่อมั่น การวัดค่า
Φ F คือความท้าทาย ถ้าค่าเป็นที่เชื่อถือได้ ผลผลิตควอนตัมไม่ถูกต้องทั้งหมดง่ายเกินไปที่จะได้รับ !