Biophysics · 10.04
Kashaの法則
Kasha’s rule
🧠 Kashaの法則は、どの高い励起状態へ光を吸収しても、発光は通常その多重度multiplicity多重度(multiplicity)multiplicity(多重度)の最低励起電子状態から起こるという経験則rules of thumb経験則(rules of thumb)rules of thumb(経験則)である。
発光前に起こる速い緩和
などへ励起された分子は、発光するより速く振動緩和vibrational relaxation振動緩和(vibrational relaxation)vibrational relaxation(振動緩和)と内部転換internal conversion内部転換(internal conversion)internal conversion(内部転換)を起こし、の最低振動準位へ集まる。各過程の位置づけは無放射遷移で確認できる。
励起波長と発光スペクトル
異なる励起波長を使っても同じから蛍光が生じるため、発光スペクトルemission spectrum発光スペクトル(emission spectrum)emission spectrum(発光スペクトル)の形は励起波長に依存しにくい。ただし吸収効率は波長で異なるので、発光強度まで一定になるとは限らない。
💡 Kashaの法則が述べるのは「発光の出発状態」であり、「励起スペクトルexcitation spectrum励起スペクトル(excitation spectrum)excitation spectrum(励起スペクトル)と発光スペクトルemission spectrum発光スペクトル(emission spectrum)emission spectrum(発光スペクトル)が同じ」という意味ではない。
経験則としての限界
高い励起状態からの発光が内部転換internal conversion内部転換(internal conversion)internal conversion(内部転換)より速い場合や、状態間の結合が弱い場合には例外がある。したがって選択則のような絶対的absolute絶対的(absolute)absolute(絶対的)禁止ではなく、Jablonski図上の速度比較として理解する。
まとめ
- 多くの分子は発光前に最低励起電子状態へ緩和する。
- 発光スペクトルemission spectrum発光スペクトル(emission spectrum)emission spectrum(発光スペクトル)は励起波長に依存しにくいが、強度は変わりうる。
- Kashaの法則は速い内部転換internal conversion内部転換(internal conversion)internal conversion(内部転換)を前提とする経験則rules of thumb経験則(rules of thumb)rules of thumb(経験則)である。