M2 Fluoreszenzspektroskopie

Versuchsbetreuer M2

 

Labor Campus Golm
Raum 2.28.1.071

Die Fluoreszenz ist der strahlende Übergang von Molekülen aus dem thermisch relaxierten ersten angeregten Singulett- in den Grundzustand. Da der so zugängliche angeregte Zustand in starkem Maße von den umgebenden Bedingungen abhängt, wird die Fluoreszenzspektroskopie häufig als Sensor für die Umgebung verwendet. Im Gegensatz zur Absorptionsspektroskopie erfolgt die Fluoreszenzmessung "relativ zur Dunkelheit", woraus sich ihre hohe Empfindlichkeit ergibt, die bis zur Einzelmoleküldetektion reicht.

Charakteristische Aussagen der stationären Spektroskopie sind neben der Form und der Lage der Spektren insbesondere die Quantenausbeute und die Polarisation der Fluoreszenz. Die experimentell registrierten Daten sind jedoch sowohl von Geräte- als auch von Probenparametern abhängig. Auch kommerzielle Geräte gestatten häufig nicht, diese Einflüsse automatisch zu eliminieren.

An einem modular aufgebauten PC-gesteuerten Spektrometer (bestehend aus der Anregungslichtquelle, z.B. einer Xenon-Höchstdrucklampe, motorgetriebenen Monochromatoren, der Probenkammer und einer stationären Einzelfotonenzählung) können sowohl die genannten Einflüsse als auch die Beeinflussung des Spektrums einer Substanz bezüglich Form und Quantenausbeute durch die Wechselwirkung mit der Umgebung untersucht werden. Derartige Wechselwirkungen können z.B. zur Assoziatbildung eines elektronisch angeregten Moleküls mit einem Grundzustandsmolekül der gleichen Substanz (Excimerenbildung) oder zur Energieübertragung vom primär angeregten Fluorophormolekül zu einem Fremdmolekül (Fremdlöschung) führen.

Versuchsbetreuer M2

 

Labor Campus Golm
Raum 2.28.1.071

Experimentelle Aufgabenstellung:

  1. Charakterisierung der Meßbedingung
  2. Die Wellenlängenanzeige der Monochromatoren ist zu kalibrieren.
  3. Die Korrekturfunktion für Anregungsspektren ist für zwei verschiedene Lichtquellen zu bestimmen.
  4. Die Korrekturfunktion für Emissionsspektren ist zu ermitteln.
  5. Die Inneren Filtereffekte sind in ihrer Konzentrationsabhängigkeit bei rechtwinkliger und frontaler Anregung zu untersuchen.
  6. Von einer verdünnten Farbstofflösung sind die wahren Spektren (Anregung und Emission) zu ermitteln. Für das Fluoreszenzspektrum sind verschiedene Darstellungsformen zu verwenden.
  7. Fluoreszenz und bimolekulare Prozesse2.1.Der Konzentrationsumschlag der Fluoreszenz durch Excimerenbildung ist experimentell zu untersuchen. Die Konzentrationsabhängigkeit der Quantenausbeute der Monomeren-, der Excimeren- und der Gesamtemission ist zu diskutieren.
  8. Für eine Fluorophor-Quencher-Kombination ist eine Löschreihe zu vermessen. Nach Separierung von dynamischem und statischem Löschanteil sind der Wechselwirkungsabstand und die Löschgeschwindigkeitskonstante zu berechnen. Durch Vergleich mit der theoretischen Diffusionsgeschwindigkeitskonstante ist die Löschwahrscheinlichkeit zu bestimmen.