Studijní text

(Pracovní úkoly 3. a 7. jsou nepovinné! Student se sám rozhodne, chce-li je splnit nebo ne.)

1. Změřte transmisní spektrum připraveného vzorku rhodaminu B ve skleněné kyvetě ve srovnání s čistým rozpouštědlem – etanolem. Excitační monochromátor nastavte na nultý řád (kolem 2 nm), aby procházelo celé spektrum excitační LED.
2. Proměřte spektra LED po filtrování excitačním monochromátorem v rozsahu 442–580 nm s krokem 6 nm (transmisní uspořádání s kyvetou etanolu). Poté využijte stejné vlnové délky pro excitaci fluorescence rhodaminu B (světlovod musí být přendán z transmisního uspořádání na uspořádání v pravém úhlu).
3. Detekční světlovod přendejte na příslušný port integrační koule. Zapněte excitační LED, proud nastavte na 10 mA a nechte ustálit nejméně 10 min. Změřte postupně spektra při umístění kyvet na držák v integrační kouli: etanol (reference), rhodamin B, prázdná plastová kyveta (reference), kyveta s proužky luminoforu z bílého LED světla. Každou dvojici porovnávaných vzorků můžete měřit vícekrát pro posouzení stability a reprodukovatelnosti výsledku.
4. (data z úkolu 1) Využitím Lambertova - Beerova zákona převeďte transmisní spektrum na absorpční koeficient κ [cm^-1] a z jeho hodnoty v maximu absorpčního píku odhadněte koncentraci c rhodaminu B s využitím hodnoty molárního absorpčního koeficientu ε = 1,1 × 10³ L·mol^-1·cm^-1 (při použití dekadického logaritmu).
5. (data z úkolu 2) Zpracujte excitační spektrum (integrované emisní spektrum vydělené integrovaným excitačním píkem).
6. (data z úkolů 1 a 2) Vyneste vhodně normované absorpční, excitační a emisní spektrum (pro excitaci např. 502 nm) do jednoho grafu. Určete Stokesův posun mezi píkem absorpce a emise.
7. (data z úkolu 3) Spočítejte kvantovou a výkonovou účinnost rhodaminu B a luminoforu.

Student si může úlohu zapsat až po úspěšném absolvování nejméně 3 úloh.

Základní vztahy a klíčová slova:

Fluorescence, fotoluminiscence, Stokesův posun, fluorescenční barvivo, luminofor, účinnost

Pokyny k měření

Kalibrační křivka citlivosti systému s integrační koulí