蛍光の基本
1。吸収: 原子は光の光子を吸収し、電子がより高いエネルギーレベルにジャンプします。
2。励起状態: 原子は現在励起状態にあります。この励起状態は不安定です。
3。リラクゼーション: 励起された電子は、すぐに低いエネルギーレベルに戻ります。
4。排出: 電子が落ちると、光の光子が放出されます。これは蛍光です。
「失われた」エネルギーに何が起こるか
すべての吸収エネルギーが蛍光として放出されるわけではありません。その理由は次のとおりです。
* 振動緩和: 吸収されたエネルギーの一部は、分子内の熱(振動エネルギー)として失われます。これは、電子が励起された直後に起こる非常に迅速なプロセスです。 原子が「揺れ」、そのエネルギーの一部を熱として放出するように考えてください。
* 内部変換: 場合によっては、電子は光を放出せずに同じ電子状態内でより低いエネルギーレベルに移行できます。このエネルギーも熱として失われます。
キーポイント
* エネルギー保存: 総エネルギーは保存されたままです。 原子に吸収されるエネルギーは、蛍光として放出されるエネルギーと熱として失われるエネルギーに等しくなります。
* ストークスシフト: 放出された蛍光光は、通常、吸収された光よりも長い波長(エネルギーが低い)を持っています。これは、リラクゼーションプロセス中にあるエネルギーが失われるためです。
* 量子効率: これは、フルオロフォアが吸収光を蛍光にどれほど効率的に変換するかの尺度です。高量子効率は、吸収されたエネルギーの大部分が蛍光として放出されることを意味しますが、低量子効率が低いと、熱としてより多くのエネルギーが失われることを意味します。
要約
蛍光として吸収されますが放出されないエネルギーは、振動弛緩と内部変換により、主に熱として失われます。 蛍光のプロセスには、エネルギーの伝達と保存が含まれ、緩和プロセス中の熱として必然的にエネルギーが失われます。