痔になりやすい生活習慣とは?

蛍光検出器を使うことになったのですが、なぜ励起波長だけではなく蛍光波長も設定しなければいけないのかがわかりません。

励起波長で物質を発光させて、それによって生じた蛍光強度を測定するだけではだめなのでしょうか? なぜここで蛍光の波長を設定する必要があるのでしょうか?
また、設定する蛍光波長というのはなにを基準に決めればいいのでしょうか?

基本的なことで申し訳ありませんがお答えいただけると助かります。

A 回答 (3件)

励起光を照射すると、蛍光以外に透過光、反射光や散乱光がそのあたりにあふれます。

強さだけならこれらのもののうち蛍光は弱い部類です。適切なねじれの位置の設定や、反射、散乱が起こらない条件であれば、質問者さんのいうような測定法もありえます。ただ、たいていはそうならないし、励起光波長をカットするハイパスフィルター系の仕組みを設ける方が信頼性が高く手っ取り早いでしょう。
世にあるほとんどの蛍光現象はそれほど波長シフト(ストークスシフト)しませんので、波長で光をとらえる側からすると、いい加減な光学処理でちゃんとしたフィルターの設定ができるほど楽な話ではありません。蛍光波長を確認して、それに併せてきわどい設定をしないといけないです。だから蛍光波長を確認する必要がある。
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そもそも励起波長より短い蛍光が出るのは非線形光学物質のときだけなので、蛍光波長は「格子緩和」(分子のとき)の分だけ必ず長波長側にずれますし「振動成分」(ときには回転成分も)が現れますので、分光せずには使い物にならないでしょう。


現実には#2のお答えどおり「むちゃくちゃメンドイ」です。
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この回答へのお礼

遅れましたが分かりやすい回答ありがとうございました。無事に解決することができました。

お礼日時:2009/06/03 23:27

>励起波長で物質を発光させて、それによって生じた蛍光強度を測定するだけではだめなのでしょうか? なぜここで蛍光の波長を設定する必要があるのでしょうか?



正直仰っている意味がよくわかりませんが、特定の波長の光の強度を検出するわけですから波長を設定しないといけないのは当たり前です。


設定する蛍光波長はその物質の最大蛍光波長と呼ばれるものです


とりあえずHPLCの蛍光検出器をhttp://hplc.yobiyobi.info/15hplc/post_2.html
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励起光の波長を変化させて蛍光の波長を固定して測定したものが励起スペクトルで、励起光を固定して蛍光の波長を測定したものが蛍光スペクトルだというのはわかるのですが、2つがどういうものかということがよくわかりません。

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またどうして励起スペクトルと蛍光スペクトルが鏡像関係にあるのかもわかりません。

あまり難しい言葉や数式は使わずわかりやすく回答してもらえれば幸いです。

Aベストアンサー

#1さんの説明の通りですが、いくらか、図などがあった方がわかりやすいかもしれませんので、参考URLにgoogleで出て来たページを紹介します。ページ中程にあるJablonski Diagramの左側が蛍光について示した物です。以下、おそらく溶液の蛍光についての質問であると予想して、述べます。

さて、蛍光の過程について述べますと、蛍光とは図にある青の矢印に対応する励起光を分子が吸収します。その後、図では黒色の矢印で示された光を発しない緩和過程(溶媒などに熱エネルギー等の形でエネルギーを渡し、エネルギーの低い状態へ移動する)を経て励起状態振動基底状態へ移動します。そして、図では緑の矢印で示されている蛍光が発光します。

質問者様のおっしゃる励起スペクトルはこの青色の矢印の波長を変えながら緑色の矢印すべてひっくるめた蛍光全体の強度を測ります。このとき、電子励起状態の振動基底状態や振動励起状態(図では太い横線が各電子状態の振動基底状態を示し、その上の細い横線がその電子状態の振動励起状態を示しています。)へ励起されますので、励起光の波長は電子励起状態の各振動状態のエネルギーに対応したものとなります。溶液などでは、振動励起状態へ励起してもすぐにその電子状態の振動基底状態へ緩和されますので、緑の矢印全体の強度というのは、励起された分子の数に比例します。つまり、励起スペクトルは分子の吸収スペクトルに比例したようなスペクトルが得られるわけです。(もちろん、いろいろ例外はありますが)

さて一方、質問者様のおっしゃる蛍光スペクトルは緑色の矢印をさらに分光器などで分散させて矢印一本一本を別々の波長として観測するスペクトルです。つまり、波長は電子励起状態の振動基底状態から電子基底状態の振動励起状態のエネルギーに対応したものとなります。

蛍光スペクトルにおいて、励起光の波長がわからないと言うことですが、溶液などでは励起分子はすぐに電子励起振動基底状態へ緩和しますので、励起光の波長を変えて励起する分子の振動状態を変えても、蛍光スペクトルはすべて電子励起振動基底状態からのもので、波長とその強度比は変わりません(励起スペクトルのように全体の強度はかわりますが)。このような場合、励起光の波長を書かないことが多いです。

図でもわかるように、励起光の波長と蛍光発光の波長はは電子励起振動基底状態のエネルギーをはさんで、励起光は電子励起状態の振動エネルギーだけ高いエネルギー(短い波長)になり蛍光は電子基底状態の振動エネルギーだけ引いエネルギー(長い波長)になり、それぞれの振動エネルギー構造が似ていれば、鏡像のような形になることがわかります。

以上、「励起光が書いていない」ということから類推して、すべて溶液の蛍光測定と仮定してお答えしました。気体や分子線を使ったLIFではちょっと話がかわってきますので、その点はご留意ください。

参考URL:http://www.jp.jobinyvon.horiba.com/product_j/spex/principle/index.htm#01

#1さんの説明の通りですが、いくらか、図などがあった方がわかりやすいかもしれませんので、参考URLにgoogleで出て来たページを紹介します。ページ中程にあるJablonski Diagramの左側が蛍光について示した物です。以下、おそらく溶液の蛍光についての質問であると予想して、述べます。

さて、蛍光の過程について述べますと、蛍光とは図にある青の矢印に対応する励起光を分子が吸収します。その後、図では黒色の矢印で示された光を発しない緩和過程(溶媒などに熱エネルギー等の形でエネルギーを渡し、エネルギ...続きを読む

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タイトルと本文の中身がやや対応していない気がしたのですが,「波長が異なる」理由を以下に書こうと思います.私が質問を取り違えていたらすいません.

量子力学的な細かい話(禁制遷移とか)は置いておいて,概略を説明します.

簡単のため,基底状態をA,励起状態をエネルギーの低い順にB,C,D,E・・・とします.

物質はそのエネルギー差に相当するエネルギーを受け取ると,励起します.例えば,Aにいる物質は,AとEのエネルギー差の分のエネルギーを光から受け取ってEに励起します.

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もし,AからBに励起したら,Bよりエネルギーが低い状態はAしかないので,励起光と発光の波長は同じになります.

タイトルと本文の中身がやや対応していない気がしたのですが,「波長が異なる」理由を以下に書こうと思います.私が質問を取り違えていたらすいません.

量子力学的な細かい話(禁制遷移とか)は置いておいて,概略を説明します.

簡単のため,基底状態をA,励起状態をエネルギーの低い順にB,C,D,E・・・とします.

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★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
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 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
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No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q(蛍光分光光度計)励起波長の設定について

(蛍光分光光度計)励起波長の設定について

こんにちは、私は最近化学発光について研究をし始めた学生です。

先日、蛍光分光光度計を用いて化学発光のスペクトル測定をしていたのですが、その途中で疑問が1つ生じましたので投稿させていただきました。

励起波長を340nmと設定した場合、スペクトルは全く確認できず、ノイズのみのデータしか得られませんでした。
しかし、この励起波長を変化させているうちに、励起波長を750nmと設定した場合、明確なスペクトルが370nm辺りに確認できました。

なぜ750nmでスペクトルが確認できたのか、その理由が分かりません。
一応、750nmの励起波長を持つものはどこにも存在しない、と言う事だけは分かるんですが…。

ですので、ご存知の方に解説を頂けたらと思います。


蛍光分光光度計の測定条件は以下の通りです。
FP-6500 Xeランプ
バンド幅:5nm
励起波長:750nm(340nm)
開始波長:360nm
終了波長:600nm
走査速度:200nm/min


スペクトル測定に使用した試料は

ルシフェリン-ルシフェラーゼ混合溶液(Mg入り)
蒸留水
ATP溶液 終濃度 5mM

です。
よろしくお願いします。

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なぜ750nmでスペ...続きを読む

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 予想と違うことは、新発見のきっかけになるかもしれない、というのは学んでいると想います。質問者が理解できない事実なら、これに該当します。実際には、10回で1回くらいモノになる(=論文が書ける)かどうかですが。
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 研究者の姿勢として、研究内容をこのような掲示板で公開するのは、問題があります。学生なら、指導者がいるハズで、その人を無視していますから、私の研究室なら追放です。教えてgooにも、「課題の回答はダメ」というのなら、「研究内容の回答はもっとダメ」と2度ほど連絡したのですが、理解してもらえません。この管理者が科学というものを理解していないようで・・・。これは質問者も同じです。私も、学生時代に同じ失敗をしているのですが。

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http://us.expasy.org/tools/pi_tool.html

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