
ной
флуоресценции) и их сопоставление со спектрами поглощения
молекулы позволяют получить информацию о процессах поглоще-
ния
и излучения, о взаимной ориентации моментов переходов в
поглощении и флуоресценции. Так, для хлорофилла в касторовом
масле в области длинноволновой полосы поглощения при 660 нм
величина Р максимальна, а в области синей полосы при 430 нм —
минимальна. Таким образом, в каждой полосе поглощения наблюда-
ется свое значение степени поляризации, которое практически по-
стоянно в пределах соответствующей полосы.
Измерение степени поляризации имеет большое значение для
установления факта миграции энергии возбуждения
между
различ-
ными компонентами системы или
между
молекулами одного и того
же вещества при увеличении его концентрации. Согласно теории ди-
поль-дипольного переноса энергии, эффективность процесса зави-
сит от расстояния (в шестой степени по Ферстеру — R")
между
до-
нором и акцептором энергии и от взаимной ориентации их диполь-
ных моментов переходов fio и цд.
Критическое расстояние миграции для флуоресцеина, например,
около 5,0 нм, а для хлорофилла — около 8,0 нм. Наиболее эффек-
тивен перенос энергии в случае, когда fi
D
параллелен цд (т. е.
а -•- 0), однако миграция, хотя и с меньшей эффективностью, бу-
дет идти, если строгая параллельность
между
ц
о
и ц
А
не соблюда-
ется. Очевидно, что следствием миграции энергии
будет
деполяри-
зация
флуоресценции, которая наблюдается, например, при увели-
чении концентрации флуоресцирующих молекул и их сближении.
Передача энергии возбуждения от одной молекулы к другой приве-
дет к потере первоначальной анизотропии распределения возбуж-
денных молекул и, следовательно, к деполяризации флуоресцен-
ции.
В соответствии с уравнением Вебера
II / 1 МЛ •
*п/У
А
*в10»
Р
.3 [Ра 3)(
+
15*
где Р
о
— степень предельной поляризации (значение Р в
отсутст-
вие деполяризации); R — критическое расстояние
между
парал-
лельными диполями, на котором вероятности миграции и испуска-
ния
энергии равны; d — диаметр молекулы, с — концентрация,
моль/л; N
A
— число Авогадро; знак «+» соответствует возбуж-
дению естественным светом, а знак «—» — вертикально поляризо-
ванным. Показано, что в растворах хлорофилла концентрационная
деполяризация наблюдается уже при концентрациях около
10~
4
г/см
3
, а у растворов порфиринов — при 10~
3
г/см
3
.
Миграцию энергии исследуют методом поляризации флуорес-
ценции
в условиях, когда практически исключено влияние
других
факторов, уменьшающих степень поляризации (в вязких средах,
при низких температурах и т.п.).
Ранее предполагали, что за времена жизни порядка 10~
в
—
—10~
8
с молекулы не успевают изменить своей ориентации (жест-
61