分光蛍光光度計の基礎（2） 分光蛍光光度計でわかること

励起スペクトルは検出する蛍光波長を固定し、励起光の波長を走査して蛍光強度を測定したものです。最も強い蛍光強度を与える波長が、最適励起波長です。励起スペクトルは、試料の吸収スペクトルとよく一致し（図1）、吸収極大波長で最も強い蛍光を生じます。吸収極大波長は、励起光を最も多く吸収するため、励起状態から基底状態に遷移する際に放出する光量が大きくなるからです。蛍光スペクトルは、励起光の波長を固定して、蛍光強度を測定したものです。励起波長の違いによって、蛍光スペクトルの形状が変化することがないため（図2）、固定する励起波長は、最も強い蛍光を生じる最適励起波長を使用します。

多くの蛍光物質（ベンゼン、アントラセン及びローダミン6G）で、蛍光スペクトルと吸収スペクトルがほぼ鏡像関係になります（図4）。これは、励起状態と基底状態における振動準位の間隔が類似しているためです（図3）。ただし、試料と溶媒の相互作用によって、鏡像関係が成り立たなくなることもあります。

蛍光分析の特長は、高感度、高い選択性、溶媒等の周囲の性質が分かる、などが挙げられます。

吸光分析が入射光の減少分を検出するのに対し、蛍光分析では発光を検出します。これは、光のない真っ暗の状態をゼロとしてそこからの増加分を検出することになり、吸光分析に比べて高感度です。

蛍光を出す分子種は比較的限られています。さらに、蛍光波長と励起波長が一致する物質はごくわずかです。このため、蛍光分析は高い選択性を有します。測定したい分子に蛍光性の分子を結合させ、蛍光標識して使用する例も数多くあります。

蛍光スペクトルの形状や強度は、蛍光性分子の周囲（溶液のpH、温度、溶媒の種類、共存塩）から影響を受けます。これらの性質を探る手段として、蛍光分析が利用されています。