Farbstoffmoleküle nehmen durch Absorption von Licht eine bestimmte Menge Energie auf. Hierdurch gelangt das Molekül in einen angeregten Zustand, der nicht stabil ist. Die spontane Rückkehr in den Grundzustand kann durch thermische Deaktivierung oder durch die Emission eines Photons (Fluoreszenz) erfolgen. Wir messen die zeitliche Verteilung dieser Fluoreszenzphotonen und bestimmen so die Zerfallszeit des angeregten Zustandes. Für viele Farbstoffe liegt diese Zerfallszeit im Bereich von Nanosekunden und ist zudem abhängig von der lokalen Umgebung des Moleküls. Über die Messung der Fluoreszenzlebensdauer kann man daher Informationen über schnelle Prozesse, wie z.B. Rotation und molekulare Kollisionen, und die unmittelbare Umgebung der Moleküle (Viskosität, Molekülabstände) gewinnen.

In dem Versuch werden die Grundlagen der zeitaufgelösten Einzelphotonenzählung (TCSPC) vermittelt, sowie einige wichtige Anwendungen der Fluoreszenzlebensdauermessung demonstriert.