金属光沢と蛍光の違いは？

質問

金属光沢は自由電子による励起光だと聞きました。
だとすると、同じく励起光である蛍光物質の蛍光
とは何が違うんでしょうか？

回答No.1

doc_somday · ベストアンサー

最初に「大違い」である事を頭に叩き込んで下さい。

金属を「分子軌道型」に無理やり解釈すると、全ての原子の最外殻の「自由電子」が
フェルミレベルに完全に縮重しており、「仕事函数」が「無い」、
だから光があたったら、「仕事」は無用で、同じ光子か違う光子か(なお光子は「区別がつかない」)
すぐ跳び出してしまう。

さて蛍光物質は奥の方に、(普通は)基底状態があり、光はここまで達しなくてはならない、
仕事函数が大きい、巨大な「負担」が有る、長波長の光は基底状態に届いても何も出来ない、
「熱緩和」するしかない、蛍光物質の場合、通常「基底状態は」一重項で、「励起軌道」を持つ、
これもまた性質は一重項、基底状態に吸収された光は通常瞬時に(のんきなやつもいいるが、
そんな事していると熱緩和してしまう)電子のエネルギーに変わり吸収波長分跳び上がる、
蛍光を出さない物質は跳び上がった高さ(エネルギー)に電子を受け取る一重項軌道が無いのだ。
もっと高い軌道を持って居たりする奴も居るのだが、「量子論の」「諸規制」のために
受け取れなかったり「分子が壊れて」しまったりする。
さて、電子を受け取った「励起軌道」の電子は余り安定では無い、蛍光寿命を測ると分かる。
その寿命に従って、「基底状態に」電子は「落下する」両方とも一重項なので落ちやすい。
この時に放出される光が蛍光になる。鏡の場合と異なり、分子の情報満載だし、無駄なエネルギー
を使ってしまっているから、鏡と違い振動数がかなり低くなる、この辺りは「蛍光分析」
と言う本があるからWikipedia様など読まずにしっかり量子論満載の本を読むこと。
だが私が半世紀前に「言われた事」は「色香に迷うな」素敵に見えるが、凄く悲しい話しで、
もしＴＬＣ上に、美しい色、蛍光、燐光、面白い香りが現われても、そいつらは「役立たずだ」
欲しい物は「色も無いし、蛍光も、燐光も、匂いも」出さない、大体原料からしてそんなものが
取れる様なものを入れていないから、出来たら異常だ。

補足

回答ありがとうございます。美容外科関係の方でしょうか？
自分なりの言葉で書くとこうでしょうか。
金属の場合、いわば電子は表面にいるので、光は簡単に電子にぶつかる事が出来る。
金属には励起軌道がないので、電子は瞬間的に光エネルギーを吸収するが励起する
間もなくすぐに吸収したエネルギーを光として出す。エネルギーロスが無いので、
まるで電子に当たった光が、ただ跳ね返っただけのように見える。
　一方、蛍光物質の電子は最外殻ではなく内側の軌道にいるため、そこに到達する
光はエネルギーロスを生じる。その光を吸収した電子は励起軌道に飛び上がり、
すぐに元の軌道に落ちる。この時蛍光を出す。その色は、最初の色よりエネルギー
をロスした分、波長が長くなる。
　一方、金属でも蛍光物質でもない物質は、励起軌道を持たないので、電子が光を
吸収してもそのエネルギーは光として放出せずに熱運動で消費してしまう。