分子光譜法與螢光

量子產率

/ KWON-tum yeeld /

量子產率問的是一個簡單的「記帳」問題:在一個分子吞下的所有光子裡,它又以光的形式還回去多少?想像一台收一百枚硬幣的自動售貨機;如果它吐出九十份零食、自己留下十枚,它的產率就是百分之九十。一個每吸收一百個光子就重新發出九十個的螢光團,量子產率就是 0.9。

說得更準確些,螢光量子產率就是發射出的光子數除以吸收的光子數——一個介於 0 與 1 之間的數值。那些沒有以光的形式回到外面的能量,是通過別的途徑損失掉的,主要是變成熱,或者傳遞給鄰近的分子。

它之所以重要,是因為螢光信號的亮度直接取決於量子產率:高產率的染料發光明亮、容易檢測,而低產率的染料無論你灌進多少光,都還是暗淡。誠實的提醒是:量子產率並非一成不變——溫度、溶劑、pH 以及附近的淬滅劑,都能把它推高或壓低。

螢光素在弱鹼性溶液中的量子產率接近 0.9——幾乎每個被吸收的光子都以光的形式返回。往同一溶液中溶入氧氣,產率就下降,因為氧氣會在激發態分子來得及發光之前把它們淬滅。

量子產率決定了螢光團把吸收的光「還」回來時有多明亮。

量子產率衡量的是被吸收的光中重新發出的比例;它完全沒有說明分子一開始究竟吸收了多少光。整體亮度大致等於莫耳吸光係數乘以量子產率。

又稱
fluorescence quantum yield量子产率量子產率量子效率