Luminescentiespectroscopie

Luminescentiespectroscopie is een verzamelnaam voor technieken die luminescentie meten die door een stof wordt uitgezonden nadat deze is geexciteerd met elektromagnetische straling. De methode levert kwalitatieve en kwantitatieve informatie op over de samenstelling, structuur en de omgeving van de moleculen in een monster.

Bij excitatie kunnen moleculen in aangeslagen toestanden komen en vervolgens emissie uitstralen tijdens hun terugkeer naar de grondtoestand. De resulterende spectra geven informatie over energieniveaus en interacties met de omgeving. Belangrijke kenmerken zijn onder meer de Stokes-verschuiving, quantumopbrengst en de emissielevensduur.

Belangrijke takken zijn fluorescence spectroscopie (fluorescentie) en phosphorescence spectroscopie, die respectievelijk kort- en langlevende emissies bestuderen. Daarnaast omvatten chemoluminescentie en elektroluminescentie varianten waarbij luminescentie wordt veroorzaakt door chemische reacties of elektrische excitatie.

Instrumenteel wordt vaak een spectrofluorometer gebruikt, met een excitatie- en een emissie-monochromator, en een sensitieve detector zoals een fotomultiplicatorbuis of een CCD-sensor. Meetmodi omvatten emissiespectrum, excitatiespectrum en tijdgestuurde luminescentie met analyse van lifetimes.

Toepassingen omvatten analytische chemie en biologie (fluoroforen en fluorescente labels, assaying), milieumonitoring (detectie van verontreinigingen zoals pesticiden), en materiaalwetenschap (luminescerende materialen en quantumdots).