3D有趣实验:漂亮的绿色萤光(Beautiful Green

2019-08-24  阅读 885 次


实验影片

请按此连结,参阅「3D有趣实验:漂亮的绿色萤光〔I〕」

原理和概念

萤光素(Fluorescein)最早在1871年时由Adolf von Baeyer所製备出来,固体粉末为暗红色,微溶于水但可溶于酒精,其实验所使用Phthalic anhydride与Resorcinol来合成,其催化剂为氯化锌,也可以使用硫酸作为催化剂,其反应式如下所示:3D有趣实验:漂亮的绿色萤光(Beautiful Green

(来源:Fluorescein, Wikipedia.)

萤光是一种光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,在吸收光能后,物质则进入激发态,并且立即回到基态并发出放射光(通常放射光的波长比入射光的波长为长,在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为萤光。萤光素(Fluorescein)在水中的吸收波长最高约于494 nm,紫外光或一般的日光可以使萤光素跃升至激发态,而降到基态所放出的光的波长约于521 nm,是可见光範围中的绿光,图六为可见光各色光的波长光谱,由此图可知绿色光谱的波长为495–570 nm。3D有趣实验:漂亮的绿色萤光(Beautiful Green

图六 可见光各色光的波长光谱(来源:Linear visible spectrum.svg, Wikimedia Commons 和可见光,维基百科。)

萤光素(Fluorescein)的吸收度(absorbent)随着溶液的pH值增大而增强(见图七左图),它的萤光放射(fluorescence emission)强度随着溶液的pH值增大而增强(见图七右图)。再者,此物质的吸收波长随着溶液的pH值增大而稍微增大(见图七左图),它的萤光放射波长随着溶液的pH值增大而几乎没有改变(见图七右图)。3D有趣实验:漂亮的绿色萤光(Beautiful Green

图七 萤光素的吸收度和放射强度与pH值的关係(来源:Fluorescein, Oregon Green and Rhodamine Green Dyes—Section 1.5, Life Technologies.)

教学提示

问题与参考答案

安全

废弃物处理

检验后的萤光液体应该倒入标示「有机物废液桶」之桶中,集中处理。

参考资料

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