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共鳴光散乱と蛍光の違いについて
どちらも基底状態と励起状態のエネルギー差に対応する光の波長（エネルギー）のときに、試料が光を吸収し、基底状態に戻る際に放出する光を測定しているというのは、なんとなく分かるのですが、これらの具体的な違いが分かりません。 あと、共鳴光散乱と蛍光の感度に違いはあるのでしょうか？また、どちらの方が良いのでしょうか？ よろしくお願いします。
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共鳴光散乱と蛍光の違いですが、光の出入りだけを考えると同じように見えますが、違った過程です。 光散乱は、分子が光の電場により誘起双極子モーメントを持つことにより発生します。光の発生は、この誘起双極子モーメントが光の周波数に伴って振動することにより発生する過程で、これは2光子過程に相当します。No1さんの言葉にそっていえば、光の吸収と発光が同時に起こるので、光の記憶（というのはおそらく、位相ということだと思いますが）がなくならないといえます。 一方、蛍光は分子が光を吸収（1光子過程）したのち、ある寿命（自然放出の寿命）で発光（1光子過程）する過程です。この場合、励起状態において光の位相が消えてしまいますので、No1さんの回答のように、入射光の記憶がなくなった光だといえます。 それぞれの強度は蛍光は1光子過程の吸収により生成される励起状態の分子の数が効いてきますので、入射光強度に対して、一次の依存性を示しますが、光散乱の方は、二光子過程ですので二次の依存性を示します。 よって、多くの場合、弱いエネルギーでは1光子過程に依存する蛍光のほうが強度が強いですが、入射光強度が強くなると光散乱のほうが強いというふうになると思います。
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＃１のお答えをかみ砕くと、 励起された直後、励起状態のＭＯの底まで落ちろ前に振動回転励起がそのままで基底状態に戻るのが共鳴光散乱で、励起状態のＭＯが振動回転の底まで落ちてから基底状態に戻るのが蛍光。 とおっしゃっているように解釈できますね。 そうすると当然、振動回転緩和が起こるまでの時間が「寿命」に関連してくるはずですね。 なおこれは私の知識ではなく＃１のお答えの「解釈」に過ぎません。
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ありがとうございました。
- leo-ultra
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これは難しい問題で20-30年前に学会で大きな議論があった。 どういう結論が出たのかしらないけれど、 たぶん励起の記憶を失わないもの（例えば偏光特性とか）が共鳴散乱、 記憶を完全に失ったものが蛍光。 それじゃ中途半端に記憶を失ったものはどうなるのか知りません。
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