蛍光を用いる測定で、同じ物質の濃度を上げていったところ、ある濃度を超えたあたりか…
蛍光を用いる測定で、同じ物質の濃度を上げていったところ、ある濃度を超えたあたりから蛍光の強さが濃度に見合って増えなくなった。この現象の説明として正しいのはどれか。
- ⑴ 蛍光の強さは濃度によらず一定になるものなので、この現象は光源が弱ってきたことを示しています。蛍光の強さは薄い範囲では濃度に比例するため、一定ではありません。
- ⑵ 濃度が高い試料では、蛍光を測る向きを励起の光の進む向きと同じにそろえると、強さが濃度に見合って増えます。同じ向きにすると励起の光が直接入り込むため、蛍光は測りにくくなります。
- ⑶ 濃度が高いと蛍光の波長が励起の波長より短くなるため、測っている波長から外れて弱く見えます。蛍光の波長は励起の波長より長くなり、濃度で入れ替わることはありません。
- ⑷ 濃度が高いと励起の光が手前で吸われ、発した光も近くの分子に吸われるため、見かけの強さが伸びなくなります。手前で励起の光が吸われ、発した光も再び吸われるので強さが伸びません。
- ⑸ 濃度が高いと分子が動きにくくなるため、励起の光を受けても電子が高い状態へ移らなくなります。電子が高い状態へ移る過程は濃度では変わらず、動きにくさとも関わりません。
解説
正解は、濃度が高いと励起の光が手前で吸われ、発した光も近くの分子に吸われるため見かけの強さが伸びなくなるという説明です。蛍光の強さは薄い範囲では濃度に比例しますが、濃くなると試料の手前だけが励起され、さらに発した光が同じ物質に吸われてしまいます。そのため濃度に見合った増え方をしなくなります。対応としては試料を薄めて測り、薄めた倍率を掛けて濃度を求めます。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。