Subject   : 蛍光(fluorescence)

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 蛍光(fluorescence)
 広義の蛍光は、X線や紫外線、可視光線が照射されてそのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に余分なエネルギーを電磁波として放出するものである。

蛍光を観測するのは吸収を観測するのに比べて感度的に優れているため、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)などで微量分析を行うときなどには、対象物を蛍光を発する誘導体に変換して分析する方法がしばしば用いられる。

物質に波長の短いX線を照射すると、その構成元素の内殻の電子が原子外に弾き飛ばされる。そのようにしてできた空の軌道に外側の殻から電子が遷移し、余分なエネルギーをX線として放出する。このX線は蛍光X線と呼ばれる。蛍光X線のエネルギーは放出する元素によって決まっている。そのため特性X線や固有X線とも呼ばれる。そこで、ある特性X線がどれくらい出てくるかを調べることで、物質中のある元素を定量することができる。このような元素分析法を蛍光X線分析という。

蛍光を発する染料は蛍光染料と呼ばれる。これは蛍光インクなどに使用されている。可視光では無色で青色の蛍光を発する染料は、紙や布の黄ばみを隠蔽する効果があるため、蛍光増白剤として使用される。

蛍光灯は、低圧水銀灯の内側面に、水銀の発する紫外線を吸収し、蛍光として可視光線を発する物質を塗布したものである。

蛍光を発している物質に対して、そのエネルギーを吸収できるような適切なエネルギー準位をもつ物質を添加すると、蛍光が消失する。これを消光といい、消光を起こす物質を消光剤という。

 ○ 燐光(phosphorescence)
物質が光を発する現象、またはその発する光のこと。りん光というが、燐が発する光ではない。

広義の蛍光のうち、励起のための電磁波を止めても発光が持続する発光寿命が長いものを燐光、短いものを特に蛍光という。分子では発光過程の始状態と終状態のスピン多重度が同じものを「蛍光」といい、そうでないものを「燐光」という。スピン多重度が異なる遷移は禁制であるから寿命が長くなる。遅延蛍光では、励起された後に一旦スピン多重度の異なる状態への遷移が起こり、そこから禁制遷移を起こして発光過程に入るので、寿命が長い。
結晶では、分子と異なり、スピン多重度の特定が困難であるので、発光の寿命が発光過程の遷移確率で決まっているものを「蛍光」、励起されてから発光過程に移るまでの遷移確率で決まっているものを「燐光」という。

燐光物質は、蛍光物質に比べ非常にわずかしか知られていない。また緩和過程の進み方が遅いために励起光が消失したあとも長く発光するので蓄光性とも呼ばれ夜光塗料として利用される。一方、原理的に量子収率を100%にすることが可能である(蛍光は原理的に25%が限界である)ため、最近では 有機ELの材料として注目を集めている。 アルミン酸ストロンチウムなど。
 ⇒ レーザー(LASER)

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