Corso di Laboratorio di Biofotonica

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1 SAIENZA Università di Roma Laurea magistrale in Ingegneria delle Nanotecnologie A.A Corso di Laboratorio di Biofotonica rof. Francesco Michelotti SAIENZA Università di Roma Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale francesco.michelotti@uniroma1.it

2 LABORATORIO 2 ENEA Centro Ricerche Frascati Laboratorio di Laser a Stato Solido Dott. sse Rosa Maria Montereali, Aurora Vincenti Spettroscopia di assorbimento e di luminescenza Venerdì 6 novembre 2015 h9.00-h12.00

3 Spettroscopia di assorbimento Spettroscopia di luminescenza Schema dell esercitazione Descrizione di uno spettrofotometro UV/VIS Misura dello spettro di assorbimento di una soluzione di Rodamina 6G in etanolo Descrizione di un fluorimetro Misura dello spettro di eccitazione e dello spettro di fluorescenza stazionaria di Rodamina 6G in etanolo

4 Schema di uno spettrofotometro a doppio fascio La radiazione emessa da una lampada (deuterio o tungsteno) viene monocromata e divisa in due fasci che passano attraverso il riferimento e il campione. Lo specchio che divide il fascio è rotante (chopper) ed invia la radiazione alternativamente in uno dei due bracci. La potenza dei fasci viene rivelata alternativamente mediante lo stesso detector.

5 Misura 1 - Calibrazione Si misurano le potenze 0,RIF (l) e 0,CAM (l) trasmesse dai due bracci in assenza di campione e di riferimento per ogni lunghezza d onda l. F STRUM 0, CAM 0, RIF Lampada a deuterio - UV Lampada alogena a filamento di tungsteno - VIS/NIR

6 Misura 2 - Trasmittanza Si misurano le potenze RIF (l) e CAM (l) trasmesse dai due bracci in presenza di campione e di riferimento per ogni l. RIF 0, RIF (1 RCUV ) e SOLV Trasmittanza delle interfacce della cuvetta Trasmittanza del solvente

7 Misura 2 - Trasmittanza Si misurano le potenze RIF (l) e CAM (l) trasmesse dai due bracci in presenza di campione e di riferimento per ogni l. RIF 0, RIF (1 RCUV ) e SOLV CAM 0, CAM (1 RCUV ) e SOLV e FLUOROFORO N.B. CAM FLUOROFORO TFLUOROFORO e 0, CAM

8 Misura 2 - Trasmittanza Si misurano le potenze RIF (l) e CAM (l) trasmesse dai due bracci in presenza di campione e di riferimento per ogni l. RIF 0, RIF (1 RCUV ) e SOLV CAM 0, CAM (1 RCUV ) e SOLV e FLUOROFORO CAM 0, CAM FLUOROFORO FLUOROFORO e FSTRUM e RIF 0, RIF FLUOROFORO CAM T e RIF F 1 STRUM Trasmittanza vera

9 Caratteristiche spettrofotometro erkin Elmer UV/Vis/NIR LAMBDA 19 Range spettrale : Risoluzione: nm 0.05 to 5.0 nm con incremento di 0.01 nm (UV/VIS) 0.2 to 20 nm in NIR Accuratezza su l: +/ nm ( UV/VIS ) +/- 0.6 nm ( NIR ) Ripetibilità l: meglio di 0.02 nm ( UV/VIS ) meglio di 0.08 nm ( NIR )

10 ESERIMENTO Misura del coefficiente di estinzione molare della Rodamina 6G eso molecolare: g/mol Coefficiente di estinzione molare e a l= nm : L mol -1 cm -1 Concentrazione [C] in etanolo: mol/l 0.96mg/mL Coefficiente di assorbimento a l= nm: 2.3 e [C]=0.54cm -1 Misurati in etanolo

11 Spettrofluorimetro UV/VIS Schema di uno spettrofluorimetro La radiazione emessa da una lampada viene monocromata ed utilizzata per eccitare le molecole in soluzione. La radiazione emessa viene raccolta da un sistema di lenti ed inviata ad un analizzatore di spettro che misura la densità spettrale di potenza (spettro di emissione).

12 Spettrofluorimetro UV/VIS Spettroscopia di Emissione Si fissa la lunghezza d onda del fascio incidente ad un valore l eccit mediante il monocromatore di eccitazione e si misura lo spettro di emissione mediante il monocromatore di emissione. Spettroscopia di Eccitazione Si fissa la lunghezza d onda alla quale si osserva l emissione l emiss mediante il monocromatore di emissione e si misura la potenza emessa in funzione della lunghezza d onda di eccitazione che viene variata mediante il monocromatore di eccitazione. Lo spettro di emissione non dipende dalla lunghezza d onda di eccitazione ( Regola Kasha ) Lo spettro di eccitazione è identico a quello di assorbimento. La spettroscopia di emissione è utile per ottenere tale spettro in campioni in cui la spettroscopia di assorbimento non può essere applicata (campioni torbidi ovvero assorbenti e molto diffondenti)

13 Spettrofluorimetro UV/VIS ESERIMENTI Misura dello spettro di emissione della Rodamina 6G l eccit = 450nm l eccit = 480nm l eccit = 530nm Misura dello spettro di eccitazione della Rodamina 6G l emiss = 550nm l emiss = 600nm