分子光谱法与荧光

斯托克斯位移

/ STOHKS shift /

斯托克斯位移是分子在吸收光与还回光之间走下的那一小步「下坡」。想象一个弹跳的球:你用一定的能量把它抛上去,但因为有摩擦,它永远回不到原来的高度。荧光团吸收一个高能光子,把其中一点能量当作热损失掉,再发出一个能量更低的光子——于是辉光出来时的波长,总比触发它的那束光更长。

说得更准确些,斯托克斯位移就是一个分子吸收峰与发射峰之间在波长(或能量)上的差距。比如一种吸收蓝光的染料,可能会发出绿光或黄光;这段颜色差的大小,就是斯托克斯位移。

它之所以重要,是因为正是这段差距让荧光变得可测:它让你能滤掉明亮的激发光,只在黑暗背景上检测那点已经位移的辉光。诚实的提醒是:斯托克斯位移太小会让这种分离变得困难——激发与发射相互重叠——所以斯托克斯位移大的染料,因为能实现干净而灵敏的检测,而备受青睐。

荧光素在 490 nm 附近(蓝绿色)有强吸收,却在 515 nm 附近(绿色)发射。这约 25 nm 的斯托克斯位移,使得一片绿色滤光片能放过辉光、同时挡住蓝色的激发光。

吸收与发射之间的波长差,正是辉光得以被分离出来的关键。

斯托克斯位移总是把发射推向更长的波长(更低的能量)。较少见的相反情形——分子借来一点热量后,发射出现在更短的波长——则称为反斯托克斯位移。

又称
斯托克斯位移斯托克斯位移斯托克斯频移