共振光散射技术的原理与应用

唐卓雅 湖南广益实验中学

共振光散射技术的原理与应用

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共振光散射技术在近年来得到了迅速的发展，该种技术快速、简便、灵敏，在一台普通荧光分光光度计即可完成分析。本文分析了共振光散射技术的原理与特点，并从无机元素分析、生化分析、纳米材料分析几个方面分析了共振光散射技术的应用。

共振光散射技术 原理 应用

共振光散射技术是一种可以在普通荧光分光光度计上完成分析测定的技术，它操作步骤简单，被广泛应用于生活中的各个方面。本文阐述了共振光散射技术的原理，并介绍了共振光散射技术在无机元素分析、生化分析以及纳米材料分析等方面的应用现状。

1 共振光散射技术的原理与特点

1.1 共振光散射技术的原理

当溶液中介质的直径比入射光波大很多时，发生的散射现象可看作光波的反射和折射；当介质的直径与入射光波长度相等或者相差不多时，产生的是丁达尔散射；而当介质的直径d≦20 0（波长）时，产生的则是分子散射。分子散射与折光指数的涨落密切相关，折光指数又受到入射光和散射光的光波长度影响，当入射光呈90°且d≦20 0时，散射光的强度与波长的四次方呈反比，当入射光的波长与分子吸收带相差不多时，将会产生共振现象，但这时光的散射强度较低，甚至比溶液的散射强度还要低1~2级，所以在这种情况下，需要利用高浓度的有机染料对溶液中的物质进行测定，但如果分子在溶液中形成了聚集物，那么聚集物会增强共振光的散射效果，在这种情况下，即便使用普通的荧光分光光度计也可以达到检测效果。在相同条件下，共振光的散射强度与溶液中散射粒子的浓度呈正比，因此共振光可以用来测定溶液中散射粒子的浓度。

共散射即一束光线通过介质时，在入射光以外方向上的光强现象，这属于物质与电磁辐射的表现形式，分子在吸收能量之后，电子会跃迁至电子激发态，这可以让电子激发到一定的振动能级。在10~12s的时间内，电子会返回原来能级，发出瑞利光散射。

1.2 共振光散射技术的原理的优势与不足

共振光散射技术的优势表现在几个方面：

首先，灵敏度较高，信号水平与瑞利散射相比，提高了几个等级，可以应用在各类稀溶液的研究中；

其次，检测方便，利用共振光散射技术，可以得出RLS光谱的特征，RLS信号水平非常高，可以直接替代价格高昂的激光，并利用普通荧光分光光度计获取到完整光谱，为RLS光谱特征的研究提供了良好的环境，且该种方式价格低廉。

再次，操作简单，共振光散射技术的操作非常简单，能够达到纳克级，这种分析方法是常规分析方法所无法比拟的，对于溶液中无荧光和颜色变化的反应，也可以借助RLS法进行检测，扩大了探针范围，操作简单。

2 共振光散射技术的应用

2.1 共振光散射技术在无机元素分析方面的应用

共振光散射技术在测定溶液中的无机元素时，常用的测定方法为RLS法。无机离子在测试过程中，会产生一系列不同的效果，如：无机离子可以与加入的试剂生成疏水性缔合物，或者是生成以纳米形式存在于溶液之中的Se等等。在TritionX-100环境下，紫外线可以将Ag+还原为银溶胶，因而，共振光散射技术在无机元素分析方面，拥有较高的准确度和灵敏度。铬、铅、锡是无机重金属元素，在测定这些元素时，常常使用共振光散射技术。

2.3 共振光散射技术在纳米材料分析方面的应用

共振光散射技术常用在测定金纳米粒子以及卤化银纳米粒子的过程中。

第一，测定金纳米粒子。研究发现，把金纳米粒子加入到荧光体系中，可以降低荧光体系的吸光度，而且不同浓度的金纳米粒子对荧光素吸光度的影响也不尽相同，因而可以在此基础上，绘制出金纳米粒子浓度与吸光度的关系曲线，从而实现测定金纳米粒子的目的。

第二，测定卤化银纳米粒子。卤化银纳米粒子在不同的散射波长环境下，会产生不同的共振散射峰，同时溶液中卤化银纳米粒子的浓度影响着共振散射信号的强度。研究人员根据荧光浓度与共振光散射之间存在的紧密联系，提出了卤化银纳米粒子荧光的产生机理，并对荧光与共振散射之间的关系做出了解释，

3 结束语

综上所述，共振光散射技术具有操作简单、迅速、灵敏度高等特点。通过上述对共振光散射技术应用现状的介绍，我们了解到，共振光散射技术在无机元素以及氨基酸和蛋白质等药物成分的测定方面，测定效果比其他方法测得的结果更准确，更高效，同时它的应用范围也在不断拓宽。因此，未来应该加大对共振光散射技术的研究，推动共振光散射技术在分析领域的不断发展。

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