형광

형광 (蛍光, Fluorescence)은 특정 물질이 빛이나 다른 형태의 전자기파를 흡수한 후, 즉시 더 긴 파장의 빛을 방출하는 발광 현상이다. 이 과정은 흡수된 에너지가 물질 내의 전자를 더 높은 에너지 상태로 여기시키고, 전자가 다시 원래의 에너지 상태로 돌아오면서 광자를 방출하는 방식으로 일어난다. 방출되는 빛은 흡수된 빛보다 파장이 길기 때문에 일반적으로 색깔이 다르게 나타난다.

형광 현상은 다양한 분야에서 활용된다. 예를 들어, 형광등은 관 내부의 수은 증기가 자외선을 방출하면 관 벽에 코팅된 형광 물질이 이를 흡수하여 가시광선을 방출하는 원리를 이용한다. 또한, 형광 물질은 현미경 관찰, 생화학적 분석, 보안 기술 등 다양한 응용 분야에서 표지 물질로 사용된다. 특히 생명과학 분야에서는 특정 세포나 분자를 형광 물질로 표지하여 시각적으로 관찰하고 분석하는 데 널리 사용된다.

형광 물질은 크게 유기 형광 물질과 무기 형광 물질로 나눌 수 있다. 유기 형광 물질은 분자 구조에 따라 다양한 색깔의 형광을 나타낼 수 있으며, 무기 형광 물질은 결정 구조나 도핑된 원소에 따라 형광 특성이 결정된다. 형광 물질의 선택은 응용 분야에 따라 다르며, 발광 효율, 안정성, 독성 등의 요소를 고려하여 결정된다. 형광은 화학발광(Chemiluminescence)이나 인광(Phosphorescence)과 같은 다른 발광 현상과는 구별된다. 화학발광은 화학 반응에 의해 빛이 생성되는 현상이고, 인광은 여기된 전자가 천천히 바닥 상태로 돌아오면서 빛을 방출하는 현상으로, 형광보다 긴 시간 동안 빛을 유지한다.