蛍光スペクトル測定で倍波を検出してしまう理由がわかりません

質問

研究で蛍光スペクトル測定をしているのですが、その際に励起光を300nmとすると600nmや900nm(弱い強度ですが450nmにも？)の蛍光が検出されます。

自分で調べたり周りに聞いたのですが、波長変換をするSHGなどの装置の関する事しかわかりませんでした。
なぜこの様なことが起こるのかを教えていただきたいです。

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

その光は蛍光ではなく散乱光でしょう．
しかも，実際にはその波長の光が出ているわけではありません．600nm や 900nm で検出されているのは，300nm の光です．
蛍光分光装置では，検出系にも回折格子が使われており，回折格子である以上，(Bragg の式と同様の) 回折条件を満たした光が検出されます．
n=1 の 600nm における回折条件は，同時に n=2 の 300nm と同じであり，そのために 300nm の光は 600nm の位置でも検出されてしまうのです．900nm も同じです．
600nm を検出光に設定して，励起スペクトルでも取ってみるといいかも．
なお，ふつうの意味での非線形光学効果によるものなら，300nm の励起に対して，150nm とかの光が出てくる (周波数で2倍とかの光が出てくるのだから) ので，#1 の回答は本質的に誤解です．

お礼

わかりやすい回答ありがとうございます！
なぜこうなるのかが理解できました。
となると300nmの励起光で450nmが検出されるのもBraggの式の回折条件を満たしているということなのでしょうか？
nは整数ですよね？
もしわかれば教えていただきたいです。

回答No.4

leo-ultra

＃３です。

>今回の質問は「何故か」を聞きたかったんですけど、それは答えてくれてないみたいですね～

ですから前の回答で「詳しくは、分光器の原理、回折格子について調べてください。」と書いたじゃないですか？
分光器の原理は要するに回折格子を利用したものです。
（たぶん回折格子の原理自体は高校（新課程は含まれてないの？）で習っていると思いますが。）
条件は定数のｎ倍になると思います。

詳しい式は僕のあやふやな記憶に頼るよりも、教科書かネットで調べた方が確かでしょう。

回答No.3

leo-ultra

分光器を使った蛍光スペクトル測定ですね？

分光器というものは、波長を600nmに合わせると、
600nmの光も透過しますが、同時に300nmの光もじゃんじゃん透過してしまうのです。
詳しくは、分光器の原理、回折格子について調べてください。

>600nmや900nm(弱い強度ですが450nmにも？)の蛍光

だから観測されているのは蛍光ではありません。300nmの光自身です。
SHGなどとは全然関係の無い話です。

以上からわかるように、蛍光スペクトルは、頭が空っぽじゃ測定できません。ピークがでても本当に蛍光なのかを見極める技能が必要ですので、注意。

お礼

蛍光ではないですね。言葉を間違えてしまいスイマセン。
私も実際に600nmの光が出てるとは思っていません。

>なぜこの様なことが起こるのかを教えていただきたいです。

今回の質問は「何故か」を聞きたかったんですけど、それは答えてくれてないみたいですね～

回答No.1

noname#160321

研究されている物質に「非線形光学特性」があるのではないでしょうか？
発光収率が高ければ「一財産」出来るかも。^o^

お礼

No2の方が教えてくださった様に、今回は非線形光学特性ではないみたいですね。
どの物質でも検出されているので…
参考意見ありがとうございました！