106年:藥學二(第1次)

有關螢光光譜測定法之敘述,下列何者錯誤?

A係測定激態電子返回基態所發散出之光
B測定時透射光線與偵測器呈直角
C激發光波長較放射光波長長 50 ~150 nm
D螢光法比吸光度測定法的靈敏度高

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問何者「錯誤」),考查螢光光譜測定法(fluorescence spectroscopy)的基本原理,包括 Stokes 位移(Stokes shift)、儀器設計(偵測器角度)以及靈敏度比較。

選項分析

(A) 係測定激態電子返回基態所發散出之光 ✅ 螢光(fluorescence)是分子吸收光子後,電子躍遷至激發單重態(excited singlet state),在去活化(deactivation)過程中透過輻射躍遷,以光子形式發射能量回到基態,此敘述正確。

(B) 測定時透射光線與偵測器呈直角 ✅ 螢光儀器的偵測器必須與激發光束呈 90°(直角),目的是避免激發光(入射光)直接進入偵測器而造成背景干擾(scatter noise),確保只偵測到樣品所發散出的螢光,此設計正確。

(C) 激發光波長較放射光波長長 50~150 nm(錯誤,即本題答案) 根據 Stokes 定律(Stokes' Law):放射光(emission)的波長比激發光(excitation)更長(能量更低),因為激發後分子會先透過振動弛緩(vibrational relaxation)損失部分能量,再以螢光形式發射剩餘能量。因此:

  • 激發光波長 < 放射光波長
  • Stokes 位移 = $\la

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