물리화학실험 | Fluoresence spectrum and rate of electron transfer reaction by quenching

 

 

 

TIP

 

 

1. Fluoresence Spectrophotometer의 조작법 이해한다.
2. 전자적으로 들뜬 상태의 분자들을 이해한다.

 

 

 

들뜬 상태

양자역학적 상태 중 에너지가 가장 안정된 상태인 바닥상태를 제외하고 이 보다 에너지가 높은 상태를 모두 가리킨다. 주위에서 일어난 어떤 현상에 의해 원자가 에너지를 흡수했을 때 일어나며, 짧은 시간동안 유지되다가 곧 바닥상태로 다시 돌아가면서 그 에너지에 해당하는 크기의 전자기파를 방출한다.

 

 

Born-Oppenheimer 근사

이 근사에서는 원자핵은 그 질량이 전자에 비해서 매우크기 때문에 전자보다 매우 둔하게 운동하며, 그리하여 전자들이 운동하는 동안에 핵들은 거의 정지된 상태에 있다고 가정한다.

 

 

 

진동구조

전자 전이가 일어나면 분자 안의 새 영역에서 급격하게 전하 밀도가 형성되며, 이 전하 밀도 때문에 본래 정지하고 있던 핵이 급격하게 새로운 힘을 받게 된다. 핵들은 이 새로운 힘 때문에 새로운 위치(전자 준위가 급격하게 들뜨는 동안에 차지하였던)로부터 앞으로 나왔다 뒤로 물러서면서 진동하게 된다. 그리하여 들뜬 전자상태의 분자는 그 처음상태에서의 정적인 평형 핵간 거리를 반환점으로 하여 진동하게 된다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 컴퓨터와 fluorescence spectrophotometer의 전원을 켜고, spectrum management 프로그램을 실행한다.(이때 예열을 시키고, 흰 종이를 광원에 대본 후 beam이 나오는지 확인한다.)

 

2) Cell에 증류수를 넣고 Spectrophotometer 에 끼운 뒤, Zero-Point를 설정한다. (프로그램에서measurement의 auto zero 를 클릭한다)

 

3) 측정 대상인 0.1M NaOH에 fluorescein 1㎎ dm^-3섞어 10㎖를 채취하여 cell 에 넣는다.

 

2. Fluorescence spectrum

1) 프로그램measurement의 parameter메뉴에서 emission spectrum을 선택하여 측정영역을 지정한다.

 

2) Spectra analysis 창이 뜨면 processing 메뉴에서 최대 peak의 wavelength를 관측한다. peak process의 peak find를 눌러 execute 시킨다.

 

3) 최대 peak가 나오면 프린트한다.

 

4) parameter를 클릭하여 execitation wavelength를 460㎚로 설정한 후에 1)～3) 실험과정을 반복한다.

 

3. Excitation spectrum

1) parameter메뉴에서 measurement mode에서 excitation을 선택한다.

 

2) excitation wavelength : 400㎚ ～ 520㎚

 

3) 위의 실험에서 얻은 최대 peak의 wavelength를 고정파장으로 선택한다.

 

4) 위의 실험 1)～3)의 과정을 되풀이한다.

 

 

 

[물리화학실험]Fluoresence spectrum and rate of electron transfer reaction by quenching 레포트