물리화학실험 레포트 - 형광 물질의 소광

소개글

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목차

1.Title

2. Purpose

3.Theory
1)Fluorescence and Phosphorescence
2)Quantum yield
3)Quenching
4)Stern – Volmer equation & Debye – Smoluchowski equation

4.Chemicals & Apparatus
1)Chemicals
2)Apparatus

5.Procedure
1)Coumarin 175의 quantum yield
2)Quinine bisulfate의 quenching

6.Data & Results
1)Data
2)Results

7.Discussion

본문내용

1.Title : 형광 물질의 소광

2.Purpose : 형광 분광기의 원리와 구성, excited electronic state의 energy relaxation route과 UV-VIS spectroscopy의 차이점을 알아본다. 형광 특성이 나타나는 물질의 quantum yield에 대해 이해하고, 용액 상태에서 형광 물질의 quenching을 통해 Stern-Volmer equation과 Debye-Smoluchowski equation을 통해 소광상수와 소광속도상수, 확산속도상수를 구한 뒤 비교한다. (구해야 할 데이터 : Coumarin 175와 QBS 용액의 UV spectrum, 형광 스펙트럼, QBS 용액에 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5M NaCl을 가한 형광 스펙트럼)

3.Theory
1)Fluorescence and Phosphorescence
형광 (Fluorescence)는 물질이 에너지를 흡수하고, 특정 들뜬 상태에서 바닥상태로 전이가 될 때 빛의 형태로 에너지를 방출하는 것을 의미한다. 특히 형광은 singlet excited state에서 singlet ground state, 인광 (phosphorescence)는 triplet excited state에서 singlet ground state로 전이가 될 때 일어나는 현상이다. 형광과 인광은 electronic transition을 수반하므로 주로 물질이 자외선, 가시광선을 흡수할 때 발생한다.

형광과 인광을 설명할 때 주로 Jablonski diagram을 통해 알아본다. 이 diagram은 물질에서의 transition을 알아보는 데 도움을 준다. S0은 ground electronic state 중 가장 에너지가 낮은 준위, S1은 S0 가장 에너지가 낮은 excited singlet state, 그리고 T1은 excited triplet state 중 가장 에너지가 낮은 준위이다.

참고 자료

대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 제 2판, 2000, 234-236p
Harris DC, Quantitative Chemical Analysis, 9th ed, W.H. Freeman and Company, 2017, 525-531p
Peter Atkins, Atkins’ Physical Chemistry, 11th ed, Oxford, 2018, 762-767p