[科普中国]-荧光效率

荧光效率又称荧光量子产额（quantum yield of fluorescence）和荧光量子效率。单位时间（秒）内，发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数之比值。

荧光效率定义荧光效率（fluorescence efficiency ）又称为荧光量子产率（fluorescence quantum yield），是指激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比，常用表示。1

计算公式= 发射荧光的光子数 / 吸收激发光的光子数=

荧光效率的影响因素荧光效率是分子荧光性质的重要参数，它的影响因素有：

1）结构 大共轭体系，荧光效率高；以氯，溴，碘等重原子取代芳环上的氢原子，荧光效率降低；芳环引入羰基等生色团，荧光效率减弱；给电子基使荧光增强，吸电子基使荧光减弱；分子柔性上升，荧光效率降低；

2）环境因素 浓度过大时，荧光自猝灭严重；当温度上升时，容易发生系间蹿越，荧光效率降低；溶液的极性对荧光效率有影响，溶液极性越大，荧光效率越强；溶液PH值对含有酸碱性取代基的芳香族化合物有影响；表面活性剂的存在会增强荧光效率；顺磁性物质如溶液里溶解氧的存在会使荧光效率降低；

3）链的伸展和扭曲会改变荧光效率；

4）羰基化合物会发出部分磷光，普遍荧光效率低；

5）顺反异构体有着不同的荧光效率；2

一般物质的荧光效率如果在受激分子回到基态的过程中没有其他去活化过程与发射荧光过程竞争，那么在这一段时间内所有激发态分子都将以发射荧光的形式回到基态，这一体系的荧光效率就等于1，一般物质的荧光效率在0~1之间。

例如：荧光素钠在水中的荧光效率为0.92；荧光素在水中的荧光效率为0.65；蒽在乙醇中荧光效率为0.30；菲在乙醇中荧光效率等于0.10。荧光效率低的物质虽然有较强的紫外吸收，但所吸收的能量都以无辐射跃迁的形式释放，内转换和外转换的速度很快，所以没有荧光发射。3

荧光效率的应用荧光分子不会将全部吸收的光能都转变成荧光，总或多或少地以其他形式释放。各个荧光分子有其特定的吸收光谱和发射光谱（荧光光谱），即在某一特定波长处有最大吸收峰和最大发射峰。选择激发光波长最接近于荧光分子的最大吸收峰波长，且测定光波长在接近于最大发射光波峰时，得到的荧光强度也最大。φf 值的大小是与物质的化学结构紧密相关的。任何影响以至于改变物质化学结构的因素都会导致荧光量子效率的改变。为了弄清分子结构及其变化的情况，特别是那些有些微差别的化合物分子结构，荧光量子效率能够提供一定的信息。32

本词条内容贡献者为:

李廉 - 副教授 - 中国矿业大学