蛍光光度分析法（蛍光と励起光・キセノンランプ）｜作業環境測定士

蛍光光度分析法は微量分析に使われ、分析に関する概論の問16で毎年問われます。励起光と蛍光の関係、光源の取り違えが引っかけの中心です。

蛍光は励起光より波長が長く、エネルギーが小さい（ストークスシフト）。光源は主にキセノンランプです。

蛍光が生じるしくみ

励起光（紫外部・可視部の光）を吸収した分子は電子励起状態に上がります。そこからエネルギーの一部を熱として放出した後、電子基底状態へ戻る際に光を放ちます。これが蛍光です。

• エネルギーを一部失ってから出るので、蛍光は励起光よりエネルギーが小さく、波長が長い（ストークスシフト）。
• 蛍光は電子励起状態から基底状態への遷移で生じます。「電子基底状態にある分子の振動準位間の遷移で生じる」とするのは誤りです。
• 蛍光の強度は、低濃度領域では濃度に比例し、励起光の強度にも比例します。溶存酸素が蛍光を弱めることがあります（消光）。
• 蛍光は励起光を止めると速やかに減衰します。励起光を止めても残るのは燐光です。

装置（分光蛍光光度計）

• 光源…主にキセノンランプ。「タングステンランプ」とするのは誤りです（タングステンは可視吸光光度の光源）。
• 励起光…光源光を励起分光器で分光した光を試料に照射。
• 蛍光の測定…試料から生じた蛍光を蛍光分光器で分光し、光電子増倍管で受光して強度を求める。
• セル…石英製の試料セル。

過去問でどう問われたか

蛍光光度分析法は、分析に関する概論の問16で6回連続（令和5年8月〜令和8年2月）出題されています。励起光と蛍光の関係、光源が中心です。

引っかけは次の型に整理できます。

• 励起光と蛍光の波長・エネルギーを逆にする（蛍光は波長が長くエネルギーが小さい）。
• 光源をタングステンランプとする（キセノンランプ）。
• 蛍光が生じる遷移を誤る（電子励起状態から基底状態へ戻る際）。
• 分析対象を水溶液のみとする（限られない）。

蛍光は励起光より波長が長くエネルギーが小さい（ストークスシフト）。光源はキセノンランプ、蛍光は止めると速やかに減衰します。

理解度チェック

まとめ

蛍光は、励起光を吸収した分子が電子励起状態から基底状態へ戻る際に生じ、励起光より波長が長くエネルギーが小さくなります（ストークスシフト）。

分光蛍光光度計の光源は主にキセノンランプ、検出は光電子増倍管です。蛍光は励起光を止めると速やかに減衰します。

問16で毎年問われる引っかけは、励起光と蛍光の波長・エネルギー、光源、生じる遷移、分析対象です。