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叶绿素α的激光光致发光机理及浓度研究

2.实验方法与数据分析

  实验中采用激光诱导荧光(LIF)与光纤光谱技术结合来测量水体中叶绿素α的荧光发射光谱。实验所用主要仪器有:美国海洋光学公司生产的HR-2000系列光纤光谱仪,输出功率10mW的红光半导体激光器(660nm),计算机,量筒,无水乙醇,器皿等。实验装置示意图如图1所示:

  实验具体过程如下:用图1所示实验装置先测得不放叶绿素样品时乙醇溶液在激光照射下的透射光谱,如图2所示;采集新鲜树叶若干,剪碎研磨后用高纯度的无水乙醇5ml配成标准溶液,浓度记为c0,用相同实验装置测得该浓度下叶绿素α的荧光发射光谱,相对荧光峰值强度记为F0;然后逐步添加无水乙醇稀释成6ml、8ml和10ml的三种不同浓度的溶液,稀释后的溶液浓度依次记为5c0/6、5c0/8和c0/2,用相同的方法分别测得不同浓度下对应的荧光发射光谱,相应的荧光峰值强度记为F1、F2和F3,测得荧光发射光谱和实验中获得的数据分别如图3,表1所示:

  比较图2,图3可以看出,图2只有一个峰(660nm),实际上是激励光的光谱。两者区别在于加入叶绿素样品后在685nm附近明显出现了一个荧光峰,由此可以判断其为叶绿素α所产生的荧光。由于不同浓度的叶绿素α在685nm处均有一个明显的荧光发射峰,且峰值强度随浓度的减小而降低;两者的具体关系通过分析表1中数据可看出,叶绿素α的相对荧光峰值强度与其浓度近似成线性,这与理论相吻合,因此可以通过获取叶绿素α的荧光发射光谱来估算水体中叶绿素α的浓度。

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