형광 Fluorescence Excitation and Emission

형광(Fluorescence)이란?

빛이나 다른 전자기 복사를 흡수한 물질에 의하여 방출되는 빛으로 발광의 한 형태이다.

물질의 전자가 에너지를 받아 (Excitation) 높은 에너지 준위 (들뜬 상태로) 올라갔다가 곧 낮은 에너지 준위로 내려오면서 빛을 내는 것 (Emission). 

 

Jablonski diagram. 전자가 에너지를 받아 높은 에너지 준위로 올라갔다가 낮은 에너지 준위로 내려오게 되며 형광이 방출된다.

 

 자극하는 광은 전자를 활성 상태로 만들고, 물질이 바닥 상태로 돌아가면 광자를 방출하며 형광이 나오게 된다. 

 

Stokes' Law. 출처 OLYMPUS

전자가 들뜬 상태에서 바닥 상태로 돌아갈 때, 진동 에너지 손실이 일어난다. 파장은 에너지에 반비례 하므로 더 긴 파장으로 이동하게 된다 (Stokes' Law). 따라서 대부분의 경우 방출된 빛은 흡수된 복사보다 파장이 더 길고, 낮은 광자 에너지를 가진다. 이로 인해 방출되는 빛은 흡수되는 빛과 다른 색상이 된다. 

 

	Ex	Em
Hoechst	352	445
Alexa Fluor 405	401	422
Cyan Fluorescent Protein (CFP)	435	485
Green Fluorescent Protein (GFP)	488	510
Fluorescein (FITC)	498	517
Alexa Fluor 488	499	520
mCherry	587	610
Alexa Fluor 594	590	618

 

 

 

출처1.  https://www.olympus-lifescience.com/

출처2. https://en.wikipedia.org/wiki/Fluorescence#Equations