Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS

3.3 Optische Spektroskopie an Molekülen 43
Emission eines Photons in ein Rotations-Schwingungs-Niveau des Grundzustan-
des S0 über. Dadurch kann die Energie der emittierten Strahlung höchstens gleich
der absorbierten Energie hν sein.
• Eine weitere Möglichkeit zur Relaxation ist der strahlungslose Übergang in einen
Triplettzustand (Intersystem Crossing, ISC). Wegen der fehlenden Paarungsener-
gie der parallel stehenden Spins liegt dieser Zustand energetisch tiefer. Aufgrund
der Änderung der Spinmultiplizität ist dieser Übergang formell verboten. Von
hier aus relaxieren die Elektronen unter erneuter Spin-Umkehr in den Grundzu-
stand S0 entweder
1. strahlungslos und unter Erzeugung von Wärme (Internal Conversion):
T1 → S0 + Wärme oder
2. unter Aussendung eines Lichtquantes (Phosphoreszenz):
T1 → S0 + hν
3.3.1 Absorption
Das Maß der Lichtabsorption eines Moleküls wird durch den Absorptionskoeffizienten
α(λ) im Lambert-Beerschen-Gesetz beschrieben:
I = I0e −α(λ)cx
I : Intensität des austretenden Lichtes
I0 : Intensität des eintretenden Lichtes
c : Konzentration
α(λ) : Absorptionskoeffizient
x : Länge des Absorptionspfades
(3.6)
Dieser ist der Proportionalitätsfaktor zwischen der Schwächung dI eines Lichtstrahles
und dem Produkt aus der nach Durchtritt durch die Probe noch vorhandenen Inten-
sität I, der Probenkonzentration c und der durchlaufenden Schichtdicke dx:
−dI = α(λ) · I · c · dx (3.7)
Dieser als Bouguer-Lambert-Gesetz bekannte Zusammenhang gilt jedoch nur für mo-
nochromatisches, kollimiertes Licht und verdünnte Lösungen [238]. Ist der Absorpti-
onskoeffizient bekannt, kann durch Messung der Extinktion (E = −log I
I0 ) die Probenkonzentration
c bestimmt werden. In der Praxis wird die Konzentrationsbestimmung