一、荧光光谱仪介绍
荧光光谱仪是一种用于测定材料发光性能的基本设备。其工作原理基于荧光现象，即物质吸收电磁辐射后，电子从基态跃迁至激发态，随后返回基态时释放荧光。
1. 原理
荧光光谱仪通过激发光源激发样品产生荧光，经过单色器分离出纯化的荧光，然后照射在光电倍增管上。光电流通过放大器放大并输送到记录仪，以测量激发光谱和荧光光谱。
如图一所示：
图一 荧光光谱仪原理示意
2. 分类
通用荧光光谱仪大致可分为三种类型：基本型、扩展型和综合型，分别覆盖不同的光谱范围和应用领域。
3. 主要部件
荧光光谱仪的主要部件包括光源、单色器、狭缝、检测器、样品池和测试仪器等。这些部件共同协作，提供不同波长的激发光，激发样品产生荧光，并测量荧光光谱。
4. 用途
荧光光谱仪主要用于测量荧光激发光谱、荧光发射光谱、同步荧光扫描光谱、3D光谱、荧光寿命测量等。它还可以用于计算机采集和处理光谱数据。
二、荧光与磷光
1. 荧光与磷光现象
荧光和磷光都是物质在吸收能量后发射光子的现象，但它们的发射过程有所不同。
2. 产生原理
荧光的产生是由于物质吸收光能后，电子从基态跃迁至激发态，然后返回基态时释放光子。而磷光则是由于物质吸收光能后，电子跃迁至三重态，然后返回基态时释放光子。
3. 激发与发射光谱
任何荧光化合物都具有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱。激发光谱反映了在固定发射波长下，荧光强度与激发波长的关系；而发射光谱则反映了在固定激发波长下，荧光的波长分布。
4. 荧光寿命
荧光寿命是荧光物质的一个重要参数，它表示分子在激发态存在的平均时间。荧光寿命分析可以了解物质所处微环境的变化，例如分子运动、超分子体系中的簇集等。荧光寿命的测定技术有时间分辨单光计数技术等，其中TCSPC方法具有灵敏度高、测定结果准确等优点。
5. 荧光量子产率
荧光量子产率是衡量物质产生荧光能力的重要参数。它表示物质发生荧光辐射与其他辐射和非辐射跃迁的竞争结果。荧光量子产率的高低与分子的化学结构和化学环境有关。
三、分子结构与荧光的关系以及荧光分析的应用
并不是所有的分子都能产生荧光，产生荧光的分子需要具有合适的结构和一定的荧光量子产率。分子产生荧光与电子跃迁类型、共轭效应、取代基效应以及平面刚性结构等因素有关。
荧光分析是一种基于物质的光致发光现象进行定性和定量分析的方法。它具有灵敏度高、选择性强等优点。荧光光谱适用于各种样品的分析，包括固体粉末、晶体、薄膜、液体等。荧光的定量分析基于溶液的荧光强度与荧光物质浓度之间的比例关系。在实际应用中，存在内滤效应、相互作用和自淬灭等因素可能影响荧光强度的测量。X射线荧光光谱仪和光谱仪也是常用的分析仪器，它们的工作原理和应用领域与荧光光谱仪有所不同。
