형광

원자에 특정 진동수의 빛을 쪼여주면 원자는 빛을 흡수한다. 이때 흡수한 에너지는 전자가 갖게 되어 전자가 높은 상태로 전이한다. 옾은 상태에 있던 전자가 낮은 상태의 어너지 준위로 전이하게 되면 해당하는 에너지만큼의 진동수를 갖는 빛을 방출한다. 두 과정의 에너지 준위 차이는 동일하기 때문에 빛을 방출하는 스펙트럼과 흡수하는 스펙트럼은 패턴이 동일하다.

그러나 어떤 원자는 흡수한 빛을 방출하지 않고 다른 빛으로 방출하는 경우가 있다. 아래 그림처럼 바닥상태의 전자가 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태로 전이한 후 빛을 방출하지 않으며 약간 낮은 에너지 상태로 전이한다. 이후 바닥상태로 돌아갈 때 빛을 방출하는 과정을 거치는데 이를 형광이라 부른다.

우리가 흔히 보는 형광펜은 이를 이용한 것인데. 형광펜은 자외선을 흡수하여 가시광선으로 방출하기 때문에  더 밝은 색을 띄게 된다. 때로는 가시광선에 대해 반사하지 않으며 자외선에서만 빛을 내는 잉크도 존재하는데 이를 이용해 평소에는 보이지 않다가 자외선 램프를 쪼여주면 빛을 낸다.

종합비타민제에 들어있는 비타민A, 비타민B가 형광물질이다. 또한 형광물질을 화폐, 상품권, 신분증에 위조방지에 이용한다.