1971 г. Ноябрь Том 105, вып. 3 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК М ...

"524 М. БАСС, Т. ДЕЙЧ, Μ. ВЕБЕР— N = N —, = СО), которые ответственны за окраску. Если эти соединениятакже содержат определенные ауксохромные группы (например,— ΝΗ 2и — ОН), то они обладают красящими свойствами 8 . В последующиегоды это утверждение уточнялось и обобщалось, но определениеВитта остается все же простой, практичной и удовлетворительной формулировкой.Вещества, которые в настоящее время называются красителями,могут поглощать и испускать излучение в ультрафиолетовой и ближнейинфракрасной областях спектра, так же как и в видимой 6 - 10 . Красители,поглощающие в видимой области, ответственны за окраску многих материалов,с которыми мы встречаемся повседневно. Сильно флуоресцирующиекрасители используются для изготовления светящихся красок и лент,используемых для обозначения опасности. Красители, поглощающиев ультрафиолетовой и излучающие в синей области спектра, вводятсяво многие ткани и бумаги для придания им белизны. Красители, поглощающиев инфракрасной области, используются в качестве пассивныхзатворов в лазерах на неодимовом стекле.Хотя известны тысячи различных красителей, лишь часть из нихфлуоресцирует в растворе, и именно среди них найдены красители, способныегенерировать излучение. Спектральные свойства этих веществопределяются физической и химической структурой красителя и характеромего взаимодействия с растворителем. В этой главе обсуждаютсяспектральные свойства красителей в растворе при использовании схемыэнергетических уровней. Также описываются химические свойства красителей,которые сопоставляются со спектральными свойствами.А. Спектроскопические свойстваОптические процессы поглощения и излучения в органических красителяхв растворах изучались более столетия. В течение этого временибыли составлены каталоги спектров многих тысяч красителей и растворовкрасителей от ультрафиолетовой до инфракрасной области 6 - 10 . Длиныволн, ширина, структура и интенсивность спектров различны для разныхкрасителей или для определенного красителя в разных растворителях.Однако большинство растворов красителей имеет спектральные свойства,похожие во многих отношениях на свойства родамина В в метиловомспирте (рис. 1). Эти свойства следующие:1. Ширины основных полос поглощения и излучения обычно имеютпорядок 1000 см- 1 . Одна или несколько полос поглощения может находитьсяв более коротковолновой области спектра по сравнению с основнымпоглощением.2. Максимум флуоресценции находится в более длинноволновойобласти, чем главный максимум поглощения. Смещение называетсястоксовым сдвигом флуоресценции относительно поглощения. Величинастоксова сдвига и ширина спектров флуоресценции и поглощения могутбыть такими, что коротковолновый край спектра флуоресценции существенноперекрывает длинноволновый край спектра поглощения.3. Спектр флуоресценции обычно зеркально отображает спектросновной полосы" поглощения.4. Время флуоресценции обычно имеет порядок 5 ·10~ 9 сек.5. Полосы поглощения с возбужденных состояний могут быть обнаруженыпутем исследования пропускания раствора сразу вслед за облучениемего светом в основной полосе поглощения. Полоса триплет-триплетногопоглощения может перекрывать полосу флуоресценции и можетбыть устойчивой в течение Ю- 3сек в зависимости от обработки раствора.