共振光散射技術(shù)的原理與應(yīng)用

唐卓雅 湖南廣益實驗中學(xué)

共振光散射技術(shù)的原理與應(yīng)用

唐卓雅 湖南廣益實驗中學(xué)

共振光散射技術(shù)在近年來得到了迅速的發(fā)展，該種技術(shù)快速、簡便、靈敏，在一臺普通熒光分光光度計即可完成分析。本文分析了共振光散射技術(shù)的原理與特點，并從無機元素分析、生化分析、納米材料分析幾個方面分析了共振光散射技術(shù)的應(yīng)用。

共振光散射技術(shù) 原理 應(yīng)用

共振光散射技術(shù)是一種可以在普通熒光分光光度計上完成分析測定的技術(shù)，它操作步驟簡單，被廣泛應(yīng)用于生活中的各個方面。本文闡述了共振光散射技術(shù)的原理，并介紹了共振光散射技術(shù)在無機元素分析、生化分析以及納米材料分析等方面的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1 共振光散射技術(shù)的原理與特點

1.1 共振光散射技術(shù)的原理

當(dāng)溶液中介質(zhì)的直徑比入射光波大很多時，發(fā)生的散射現(xiàn)象可看作光波的反射和折射；當(dāng)介質(zhì)的直徑與入射光波長度相等或者相差不多時，產(chǎn)生的是丁達爾散射；而當(dāng)介質(zhì)的直徑d≦20 0（波長）時，產(chǎn)生的則是分子散射。分子散射與折光指數(shù)的漲落密切相關(guān)，折光指數(shù)又受到入射光和散射光的光波長度影響，當(dāng)入射光呈90°且d≦20 0時，散射光的強度與波長的四次方呈反比，當(dāng)入射光的波長與分子吸收帶相差不多時，將會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，但這時光的散射強度較低，甚至比溶液的散射強度還要低1~2級，所以在這種情況下，需要利用高濃度的有機染料對溶液中的物質(zhì)進行測定，但如果分子在溶液中形成了聚集物，那么聚集物會增強共振光的散射效果，在這種情況下，即便使用普通的熒光分光光度計也可以達到檢測效果。在相同條件下，共振光的散射強度與溶液中散射粒子的濃度呈正比，因此共振光可以用來測定溶液中散射粒子的濃度。

共散射即一束光線通過介質(zhì)時，在入射光以外方向上的光強現(xiàn)象，這屬于物質(zhì)與電磁輻射的表現(xiàn)形式，分子在吸收能量之后，電子會躍遷至電子激發(fā)態(tài)，這可以讓電子激發(fā)到一定的振動能級。在10~12s的時間內(nèi)，電子會返回原來能級，發(fā)出瑞利光散射。

1.2 共振光散射技術(shù)的原理的優(yōu)勢與不足

共振光散射技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在幾個方面：

首先，靈敏度較高，信號水平與瑞利散射相比，提高了幾個等級，可以應(yīng)用在各類稀溶液的研究中；

其次，檢測方便，利用共振光散射技術(shù)，可以得出RLS光譜的特征，RLS信號水平非常高，可以直接替代價格高昂的激光，并利用普通熒光分光光度計獲取到完整光譜，為RLS光譜特征的研究提供了良好的環(huán)境，且該種方式價格低廉。

再次，操作簡單，共振光散射技術(shù)的操作非常簡單，能夠達到納克級，這種分析方法是常規(guī)分析方法所無法比擬的，對于溶液中無熒光和顏色變化的反應(yīng)，也可以借助RLS法進行檢測，擴大了探針范圍，操作簡單。

2 共振光散射技術(shù)的應(yīng)用

2.1 共振光散射技術(shù)在無機元素分析方面的應(yīng)用

共振光散射技術(shù)在測定溶液中的無機元素時，常用的測定方法為RLS法。無機離子在測試過程中，會產(chǎn)生一系列不同的效果，如：無機離子可以與加入的試劑生成疏水性締合物，或者是生成以納米形式存在于溶液之中的Se等等。在TritionX-100環(huán)境下，紫外線可以將Ag+還原為銀溶膠，因而，共振光散射技術(shù)在無機元素分析方面，擁有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度。鉻、鉛、錫是無機重金屬元素，在測定這些元素時，常常使用共振光散射技術(shù)。

2.3 共振光散射技術(shù)在納米材料分析方面的應(yīng)用

共振光散射技術(shù)常用在測定金納米粒子以及鹵化銀納米粒子的過程中。

第一，測定金納米粒子。研究發(fā)現(xiàn)，把金納米粒子加入到熒光體系中，可以降低熒光體系的吸光度，而且不同濃度的金納米粒子對熒光素吸光度的影響也不盡相同，因而可以在此基礎(chǔ)上，繪制出金納米粒子濃度與吸光度的關(guān)系曲線，從而實現(xiàn)測定金納米粒子的目的。

第二，測定鹵化銀納米粒子。鹵化銀納米粒子在不同的散射波長環(huán)境下，會產(chǎn)生不同的共振散射峰，同時溶液中鹵化銀納米粒子的濃度影響著共振散射信號的強度。研究人員根據(jù)熒光濃度與共振光散射之間存在的緊密聯(lián)系，提出了鹵化銀納米粒子熒光的產(chǎn)生機理，并對熒光與共振散射之間的關(guān)系做出了解釋，

3 結(jié)束語

綜上所述，共振光散射技術(shù)具有操作簡單、迅速、靈敏度高等特點。通過上述對共振光散射技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的介紹，我們了解到，共振光散射技術(shù)在無機元素以及氨基酸和蛋白質(zhì)等藥物成分的測定方面，測定效果比其他方法測得的結(jié)果更準(zhǔn)確，更高效，同時它的應(yīng)用范圍也在不斷拓寬。因此，未來應(yīng)該加大對共振光散射技術(shù)的研究，推動共振光散射技術(shù)在分析領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

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