Фото́н — фундаментальная частица, квант электромагнитного излучения в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. В физике фотоны обозначаются буквой γ.
Ионизи́рующее излуче́ние — потоки фотонов и других элементарных частиц или атомных ядер, способные ионизировать вещество.
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Фосфоресценция — это особый тип фотолюминесценции. В отличие от флуоресцентного, фосфоресцентное вещество излучает поглощённую энергию не сразу. Большее время реэмиссии связано с «запрещёнными» энергетическими переходами в квантовой механике. Поскольку такие переходы в обычных материалах наблюдаются редко, реэмиссия поглощенного излучения проходит с более низкой интенсивностью и в течение длительного времени.
Инфракра́сная спектроскопи́я — раздел спектроскопии, изучающий взаимодействие инфракрасного излучения с веществами.
Сцинтилля́торы — вещества, проявляющие сцинтилляцию, то есть излучающие свет при поглощении ионизирующего излучения. Как правило, излучаемое количество фотонов для данного типа излучения приближённо пропорционально поглощённой энергии, что позволяет получать энергетические спектры излучения.
Азобензол C6H5N=NC6H5 — простейшее ароматическое азосоединение.
Фотодиссоциа́ция — химическая реакция, при которой молекулы химических соединений разлагаются под действием фотонов.
Двухфото́нный ла́зерный микроско́п — лазерный микроскоп, позволяющий наблюдать живые ткани на глубине более одного миллиметра, используя явление флуоресценции. Двухфотонный микроскоп является разновидностью мультифотонного флуоресцентного микроскопа. Его преимущества по сравнению с конфокальным микроскопом — большая проникающая способность и низкая степень фототоксичности.
Жёлтый флуоресцентный белок — генетическая мутантная форма зелёного флуоресцентного белка (GFP), выделенного из медузы эквореи Aequorea victoria. Характеризуется максимумом поглощения при 514 нм и максимумом флуоресценции при 527 нм. Широко используется в качестве флуоресцентной метки в клеточной и молекулярной биологии для изучения экспрессии клеточных белков. Кроме него разработана серия других мутантных форм GFP, таких как синий, циановый и др.
Флуоресце́нтная микроскопи́я — метод получения увеличенного изображения с использованием люминесценции возбуждённых атомов и молекул образца. Широко применяется в материаловедении и медико-биологических областях.
Рамановская спектроскопия или спектроскопия комбинационного рассеяния — это спектроскопический метод исследования, используемый для определения колебательных мод молекул и вибрационных мод в твёрдых телах, который также служит для определения вращательных и других низкочастотных мод систем. Рамановская спектроскопия обычно используется в химии для получения структурных «отпечатков пальцев», по которым можно идентифицировать молекулы. Метод назван в честь индийского физика Ч. В. Рамана.
Фикоэритри́н — дополнительный красный фотосинтетический пигмент, обнаруженный у цианобактерий и красных водорослей. Фикоэритрин, как и все фикобилипротеины состоит из белковой части, построенной из α- и β- частиц, организованных в виде шестиугольника и ковалентно связанной с хромофорами, называемыми фикобилинами. Фикоэритрины способны связываться с наибольшим количеством фикобилинов.
Флуоресценция нашла широкое применение в различных прикладных биологических и биомедицинских исследованиях. Это физическое явление, суть которого заключается в кратковременном поглощении кванта света флюорофором с последующей быстрой эмиссией другого кванта, который имеет свойства, отличные от исходного. Много направлений в биофизике, молекулярной и клеточной биологии возникли и развиваются именно благодаря внедрению новых методов, базирующихся на флуоресценции. Стоит отметить несколько примеров.
Моделирование распространения фотонов с помощью метода Монте-Карло это гибкий, но точный подход к имитации миграции фотонов. В этом методе локальные правила миграции фотонов представлены как распределения вероятностей, которые описывают размер шага движения фотона между точками взаимодействия с тканью и углы, на которые отклоняется траектория движения фотона при рассеянии. Этот метод эквивалентен моделированию миграции фотонов с помощью аналитического уравнения переноса излучения (УПИ), которое описывает движение фотонов с помощью дифференциальных уравнений. Тем не менее, аналитические решения УПИ часто получить невозможно; для некоторых геометрических форм диффузионное приближение может быть использовано для упрощения УПИ, хотя это, в свою очередь, вносит много неточностей, особенно вблизи источников и границ. В то же время моделирование методом Монте-Карло можно сделать сколь угодно точным путём увеличения количества фотонов.
Анизотропия флуоресценции — физическое явление, заключающееся в различной интенсивности света, испускаемого флуорофором, вдоль различных осей поляризации. Пионерами исследований в этой области науки были Александр Яблонский, Грегорио Вебер и Андреас Альбрехт. Методы, основанные на анализе поляризации флуоресценции, широко применяются при скрининге низкомолекулярных соединений, взаимодействующих с белками, и при изучении структуры белков.
Флуоресцентная наноскопия — метод детектирования флуоресцентных объектов с помощью оптического микроскопа, обладающий пространственным разрешением, в несколько раз превышающим теоретический предел оптической дифракции.
Эндомикроскопия — метод получения гистологического изображения тканей и внутренних органов человека в режиме реального времени. Как правило, метод основан на конфокальной флуоресцентной микроскопии. Но также под эндоскопию могут быть адаптированы мультифотонная микроскопия и оптическая когерентная томография. Имеющиеся в продаже клинические эндомикроскопы могут иметь разрешение порядка 1 мкм и поле зрения в несколько сотен мкм, кроме того, они совместимы с флюорофором, который возбуждается лазером с длиной волны 488 нм. Основными сферами применения метода в настоящее время являются изображение желудочно-кишечного тракта, в частности, для диагностирования и описания характера синдрома Барретта, кисты поджелудочной железы и колоректальных поражений.
Квантовый выход (Φ) излучательного процесса — величина, равная отношению количества раз, когда конкретное событие происходит, к количеству поглощенных квантов возбуждающего излучения.
