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2025-08-23T03:54:37Z

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'''熒''''''光'''抑是'''螢光'''（fluorescence）是欲光致冷發光的現象。某一種常溫物質某種波長的入射光（通常是紫外線抑是 X 光）照射，吸收了會當了後入激發態，並且隨退激發並且發出射光（通常波長比入射光的波長，佇咧可見光波段）；而且一旦停止入射光，發光的現象嘛隨之隨消失去。有這个性質的出射光就叫螢光。一般以繼續發光時間來分辨螢光抑是磷光，繼續發光時間較短十五秒的叫螢光，是生佇十八秒有叫做磷光。佇日常生活，人通常共各種微弱的光都一律稱做螢光。

==螢光產生的微觀機制==

螢光分子吸收入射光的能量了後，其中的電子對基態 $ S _ { 零 } $（通常為自旋單重態）躍遷到有仝款自旋多重度的激發態 $ S _ { 二 } ^ { * } $，即 $ S _ { 零 } + h \ nu _ { EX } \ to S _ { 二 } ^ { * } $，遮 _ h _ 是普朗克常數，$ \ nu _ { EX } $ 是入射光光子的頻率。佇遐咧激發態 $ S _ { 二 } ^ { * } $ 的電子會當迵過各種無仝的途徑釋放其能量轉去基態。比如講電子會當對 $ S _ { 二 } ^ { * } $ 經由非常緊的（短於 $ 十 ^ { 鋪十二 } $ 秒）反切的過程無輻射躍遷到能量小低並有仝款自旋濟重度的激發態 $ S _ { 一 } ^ { * } $：$ S _ { 二 } ^ { * } \ to S _ { 一 } ^ { * } $，咱對遮行落來 $ S _ { 一 } ^ { * } $ 以發光的方式釋放出能量轉到基態 $ S _ { 零 } $：$ S _ { 一 } ^ { * } \ to S _ { 零 } + h \ nu _ { F } $，這搭遮發出的光就是'''螢光'''，其頻率為 $ \ nu _ { F } $。因為激發態 $ S _ { 一 } ^ { * } $ 的能量傷低 $ S _ { 二 } ^ { * } $，故佇這一過程當中發出的螢光的頻率 $ \ nu _ { F } $ 低於入射光的頻率 $ \ nu _ { EX } $。螢光態的壽命為 $ 十 ^ { 鋪十 } $ 至 $ 十 ^ { ma八 } $ 秒，這就是頭前講的＂隨＂退激發的具體含義。通常電子對激發態 $ S _ { 二 } ^ { * } $ 躍徙到 $ S _ { 一 } ^ { * } $ 你的內轉換過程非常的緊，而且產生螢光的物質的分子會當通過所謂的振動鹿豫的過程真緊（約 $ 十 ^ { 鋪十一 } $ 秒）經過相磕達到熱平衡，這兩个應該予得絕大部份螢光源自于振動基態 $ S _ { 一 } ^ { * } $。總結產生螢光的反應過程為：

: $ S _ { 零 } + h \ nu _ { EX } \ to S _ { 二 } ^ { * } \ to S _ { 一 } ^ { * } \ to S _ { 零 } + h \ nu _ { F } $。

電子嘛會當對激發態 $ S _ { 一 } ^ { * } $ 經過系間迒過程無輻射的興旺至能量較低而且有無仝款自旋濟重度的激發態 $ T _ { 二 } ^ { * } $（通常為自旋三重態），閣經由內轉換過程無輻射躍遷到激發態 $ T _ { 一 } ^ { * } $，然後以發光的方式釋放出能量而轉到基態 $ S _ { 零 } $。因為激發態 $ T _ { 一 } ^ { * } $ 佮基態 $ S _ { 零 } $ 伊有無仝的旋濟重度，這一躍遷徙過程由躍遷選擇規則禁戒，對而且需要比釋放螢光長的濟的時間（對 $ 十 ^ { 扳四 } $ 秒到數分鐘乃至數細漢不等）來完成這个過程；而且佮螢光的過程無仝款，做停止入去射光了後，物質中猶閣有相當的數量的電子繼續保持佇亞穩態 $ T _ { 一 } ^ { * } $ 上並且繼續發光到所有的電子轉去基態。這款沓沓仔釋放的光叫做磷光。

以上講著的電子退激發的機制會用'''Jablonski 圖'''來表示。

螢光物質的量效率的定義做出射螢光光子數佮入射光光子數的比。

此外，就發光細胞來講，發螢光是氧化反應，必須愛佇咧有氧環境下跤會發生。細菌細胞中會產生一種發光酵素（luciferase）佮被類發光基質，而經是由氧氣佮能量物質的參與，共同反應發出螢光；佮火金蛄的發光反應是真類似。只是二者無仝的所在佇咧能量的供應有所無仝；火金蛄的發光能量來自三磷酸腺（ATP），細菌的發光能量是對黃素單核酸（FMNH 二）。細菌發光的反應式如下。

因為學類發光基質受著氧化，反應了成做一種酸類，而且 FMNH 二亦氧化成為氧化態的 FMN，因此這佇化學反應頂懸來講是一个氧化佮釋放能量的過程，放送的能量便是以發出螢光的形式表現出來。事實上，自然界（尤其是海洋中）有真濟發光細菌，毋過因為遮的細菌分布無夠密，其微弱的發光現象便因光度無夠啊若予咱的忽略。唯一大量發光細菌聚集做伙共同發光的時陣，才會當形成咱肉眼可看著的發光的現象。這嘛是是按怎通常只有發光器的海洋動物才觀察著生物螢光的原因（發光器中聚集共生真密度的發光細菌）。

==自然界的螢光現象==

有稀罕塗元素的礦物螢石佮方解石極光嘛是懸層大氣中的螢光現象。

此外，火金蛄會利用家己一寡發光細胞的生化反應產生肉眼可見的火金蛄用來傳達訊息佮求偶，這款生物發光的現象號做「生物螢光」。佇大自然內底，除了火金蛄以外，猶閣有足濟其他生物會當發出生物螢光，譬如講原生動物、真菌、甲殼類生物、蟲豸、墨賊仔、水母、低等植物佮細菌等等。遮的發光的生物中間有的是靠家己細胞的生化顛倒發光，有的若是靠共生的細菌來發光。

==應用==

足濟天然佮人工合成的材料會當發出螢光，𪜶遮有廣泛用途。

===照明===

捷看的螢光燈就是捷看例。燈管內部抽真空閣注入少量水銀。燈管電極放電使水銀發出紫外波長的光。這紫外干焦無看見，並且對人體有害。所以燈管內面崁一層講號做磷（熒）光體的物質，伊會當吸收遐的紫外光並發出可見光。

會當發出白色光的發光二極體（LED）嘛是因為類似的原理。由半導體發出的光是藍色的，遮的藍光會使激發附著佇咧反射極頂懸的磷（熒）光體，使𪜶發出柑仔色的螢光，兩色的光透起來就近若親像地呈現出白光。

===生化佮醫藥===

螢光佇生化佮醫藥領域有廣泛用途。化學反應會使共螢光化學基團粘到生物大分子頂懸，紲落觀察示蹤基團發出的螢光來靈敏地探測遮的生物大分子。

實例：

* 用佇自動 DNA 測序的鏈尾溜終止法：原初的方法愛用螢光標記 DNA 的引物捀，通好佇咧測序凝膠枋頂懸確定 DNA 色帶的位置。改進的方法分別用螢光標記作為鏈終止劑的四種雙脫氧核酸（ddTBP），電泳了後無仝長度的 DNA 分子彼此分開，紫外線照射，四種已經標記的雙脫氧核核酸發出無仝波長的螢光，分析螢光的光譜會當分辨出 DNA 序列。
* DNA 探測：鋪排乙蕾（EtBr）是螢光染料，當伊咧溶液中自由改變構型的時陣，干焦會當發出誠弱的螢光；閣來去當做伊1875入去核酸雙鏈的鹼基對之間佮 DNA 分子結合了後，就會發出真強的螢光。因此佇凝膠電泳內底，一般加入允化乙又未 DNA 染色。
* DNA 微陣列（生物晶片）：需要以螢光標記基因組探針，最後通過螢光信號確定靶標序列。
* 免疫學中的免疫螢光檢查法：用螢光標記抗體，從而且會使根據螢光的分布和形態確定抗原的部位佮性質。
* 流式細胞儀（閣講螢光激活細胞分選器，FACS）：以螢光標記樣本細胞，才閣用雷射束激發使之產生特定的螢光，然後用光學系統檢測閣將信號傳輸到計算機分析得著細胞相應的各種特性。
* 螢光技術閣用佇探測佮分析 DNA 佮卵白質的分子結構，尤其是較複雜的生物大分子。
* 水母發光卵白（英語：Aequorin）上早是對海洋生物維多利亞多管發光水母中分離出來的。當伊佮鈣離子共存的時陣會發出綠色螢光。這個性質已經應用佇實時的觀察細胞內鈣離子的流動。水母發光卵白的發現推動了人進一步研究海洋水母並且發現了綠色螢光卵白（Green Fluorescent Protein，GFP）。綠色螢光卵白的多抹鏈有特殊的生色團結構，無需要外加輔助因為或者是任何特殊處理便會當佇紫外線照射之下發出穩定的綠色螢光，會當做為真優越的生物分子抑是講基因探針，所以綠色螢光卵白佮相關卵白已經成做生物化學佮細胞生物學研究的重要工具。
* 螢光顯微做親像技術：全部反射螢光顯微鏡誠濟生物分子有內稟的螢光性，無需要外加其他的化學基團就會使發出螢光。有當時仔這內稟的螢光性就會隨著環境的改變來改變，對而且會當利用這種對環境變化敏感的螢光性來探測分子的分布和性質。比如講膽紅素佮血清白卵白的一个特殊位點結合的時陣，會使發出真強的螢光。閣如果做血紅血球有欠缺的鐵枝抑是有鉛的時陣，會產生出緣原配喝的毋是正常的血紅素（血紅卵白）；鋅原配喝有真強的螢光性，會當來幫助檢測病因。

===寶石學，礦物學佮取證學===

寶石，礦物，纖維、魯米諾佮其他的一寡會當做犯罪取證的材料會當佇紫外線抑是 X 射線的照射落發出無仝性質的螢光。

紅寶石、翡翠、璇石會當佇短波長的紫外線下跤發出紅色的螢光，綠寶石、黃玉、真珠嘛會當佇紫外線下發出螢光。璇石閣會當踮 X 射線下發出磷光。

===印刷防偽技術===

現時大部份國家之鈔票佮證件等定著愛防偽的物品攏會利用特殊的油墨佇紫外線下跤發出熒光的特點防偽，毋過製造認真的假錢會當假造這點頁特徵。

類似地，'''螢光筆'''嘛是利用有和螢光的物質（比如講螢光黃）的墨水，而且螢光效果的。

==愛佮螢光區分開的幾个概念==

由光照（通常是紫外線抑是 X 射線）激發所引起的發光稱為'''光致發光'''，比如講螢光和磷光；由化學反應所引起的發光稱為'''化學發光'''，譬如講演唱會上用的螢光棒是通過兩種化學液體透濫了後發生化學反應發光的；由陰極射線（高能電子束流）所引起的發光稱為'''陰極射線發光'''，電視機顯像管螢光屏發光就是陰極射線發光；生物體的冷發光現象是'''生物發光'''，譬如講火金蛄發出來的干焦「生物冷光」。

==相關連結==

* 熒光素
* 螢光棒
* 火金蛄
* X 射線螢光譜儀
* 生物螢光

==外部連結==

* Fluorophores . org The database of fluorescent dyes Archive . is 的存檔，存檔日期兩千空一十二孵十二由五
* Jablonski 圖
* Scienceworld 網站對螢光的介紹
* 用紫外線發光二極體探測蠍仔
* 生物學螢光探測手冊來是對 Molecular Probes 公司

[[分類: 待校正]]

螢光 - 修訂紀錄

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