물리화학실험2 Conjugated 화합물의 형광 측정 (Photoluminescence)

소개글

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목차

1. Subject

2. Purpose

3. Procedure

4. Principle
1) 형광의 원리
2) 형광측정의 원리
3) Frank Condon원리
4) 형광 및 흡광의 농도 의존성의 특징
5) Vibration전이의 특징 (전자전이와 비교)
6) naphthalene과 anthracene

5. 각 물질별로 농도별 형광스펙트럼 측정
1) Napthalene의 형광 스펙트럼
2) Anthracene의 형광 스펙트럼

6. 농도에 대한 형광의 크기 분석

7. 농도에 대한 스펙트럼 변형 분석
1) Napthalene의 정규화그래프
2) Anthracene의 정규화그래프

8. 흡광 스펙트럼과 비교

9. 결과의 literature와의 비교

10. 장치 사진 및 실험과정

11. Reference

본문내용

1. Subject
: Conjugated 화합물의 형광 측정

2. Purpose
: Conjugated 화합물 중 대표적인 naphthalene과 anthracene을 활용하여 photoluminescence를 측정하고, fine-structure 측정을 통하여 Frank Condon원리를 이해하며, PL의 농도의존성을 측정하여 농도에 따른 변화의 원인을 이해한다.

3. Procedure
: naphthalene과 anthracene을 THF용매(또는 Toluene)를 사용하여 10-3 M, 10-4 M, 10-5 M, 10-6 M, 10-7 M 농도의 용액을 만들어 각각의 형광스펙트럼을 측정한다.

4. Principle
① 형광의 원리
: 형광이란 물질이 빛의 자극에 의해서 발광하는 현상으로, 에너지를 받아 높은 에너지준위로 올라갔다가 다시 낮은 에너지 준위로 내려오면서 빛을 내는 것을 말한다. 형광으로 나오는 빛은 일반적으로 흡수한 빛 보다 파장이 길고, 흡수한 빛을 제거하면 바로 소멸해 버린다. 따라서 물질의 반사색이나 투과색 과는 다른 색을 띤다. 그 예로는 태양광선 아래 관찰되는 붉은색 잉크에서 볼 수 있는 초록색, 등유의 유청색 등이 있다. 특히 자외선 등 에너지가 강한 광선을 사용하면 많은 물질들이 형광성을 나타내게 된다.
기저 상태 (ground state)에 있는 전자에 외부로부터 에너지가 공급되면 전자는 에너지를 흡수하여 보다 높은 에너지 준위로 올라가게 된다. 그러나 전자는 높은 에너지 군위에서 계속 머물러 있을 수 없기 때문에 진동에너지나 열 에너지같이 에너지로 변환되거나, 스핀 방향의 변화를 일으키는 개간 전이에 의해 triple 형태로 바뀌어 인광 (phosphorescence)을 발생하기도 하며, singlet 형태의 들뜬 전자가 기저 상태로 되는 경우에는 형광(flurescence) 현상을 보이기도 한다. (여기서, 형광과 인광은 luminescence의 대표적인 예이다.)

참고 자료

형광측정원리
http://www.nics.go.kr/contents/page.do?m=700000781&homepageSeCode=crop_info&contentsId=317
형광
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1163297&cid=40942&categoryId=32238
Franck Condon 원리
교보문고, 물리화학 9판, Peter Atkins (안운선 옮김), 2015 (p534)
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=787622&cid=42431&categoryId=42431
나프탈렌
: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%82%98%ED%94%84%ED%83%88%EB%A0%8C
안트라센
: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%88%ED%8A%B8%EB%9D%BC%EC%84%BC
형광, 흡광의 농도
http://www.nobel.or.kr/science-story/chemistry-science-story/514.htm