Luminescencja a fosforescencja
Światło jest formą energii i aby wytworzyć światło, należy użyć innej formy energii. Produkcja światła może odbywać się w kilku mechanizmach, jak poniżej.
Co to jest luminescencja?
Luminescencja to proces emitowania światła przez substancję. Ta emisja nie jest spowodowana ciepłem; dlatego jest formą promieniowania zimnego ciała. Istnieje kilka rodzajów luminescencji, takich jak bioluminescencja, chemiluminescencja, elektrochemiluminescencja, elektroluminescencja, fotoluminescencja itp. Bioluminescencja to emisja światła przez organizmy żywe. Na przykład można wziąć pod uwagę świetliki. To naturalny proces. Światło jest uwalniane w wyniku reakcji chemicznej zachodzącej wewnątrz organizmu. W świetlikach, gdy substancja chemiczna zwana lucyferyną reaguje z tlenem, wytwarzane jest światło. Ta reakcja jest katalizowana przez enzym lucyferazę. Chemiluminescencja jest wynikiem reakcji chemicznej. W rzeczywistości bioluminescencja jest rodzajem chemiluminescencji. Na przykład katalizowana reakcja między światłem a nadtlenkiem wodoru wytwarza światło. Elektrochemiluminescencja to rodzaj luminescencji wytwarzanej podczas reakcji elektrochemicznej.
Fluorescencja jest również rodzajem luminescencji. Elektrony w atomie lub cząsteczce mogą absorbować energię promieniowania elektromagnetycznego i tym samym wzbudzać się do wyższego stanu energii. Ten górny stan energetyczny jest niestabilny; dlatego elektron lubi wracać do stanu podstawowego. Wracając emituje zaabsorbowaną długość fali. W tym procesie relaksacji emitują nadmiar energii w postaci fotonów. Ten proces relaksacji jest znany jako fluorescencja. We fluorescencji atomowej atomy gazowe fluoryzują, gdy są wystawione na promieniowanie o długości fali dokładnie odpowiadającej jednej z linii absorpcyjnych pierwiastka. Na przykład gazowe atomy sodu pochłaniają i pobudzają, pochłaniając promieniowanie 589 nm. Następnie następuje relaksacja przez ponowną emisję promieniowania fluorescencyjnego o tej samej długości fali.
Co to jest fosforescencja?
Kiedy cząsteczki absorbują światło i przechodzą w stan wzbudzony, mają dwie możliwości. Mogą albo uwolnić energię i natychmiast wrócić do stanu podstawowego, albo mogą przejść inne procesy niepromieniacyjne. Jeśli wzbudzona cząsteczka przechodzi proces bez promieniowania, emituje pewną ilość energii i dochodzi do stanu trypletu, w którym energia jest nieco mniejsza niż energia stanu wyjściowego, ale jest wyższa niż energia stanu podstawowego. Cząsteczki mogą pozostać trochę dłużej w tym mniej energetycznym stanie trypletu. Ten stan jest znany jako stan metastabilny. Wówczas stan metastabilny (stan tripletowy) może powoli zanikać, emitując fotony i może powrócić do stanu podstawowego (stan singletowy). Kiedy tak się dzieje, nazywa się to fosforescencją.
Jaka jest różnica między luminescencją a fosforescencją?
• Luminescencja jest powodowana przez różne czynniki, takie jak prąd elektryczny, reakcje chemiczne, promieniowanie jądrowe, promieniowanie elektromagnetyczne itp. Jednak fosforescencja ma miejsce po naświetleniu próbki światłem.
• Fosforescencja utrzymuje się przez jakiś czas nawet po usunięciu źródła światła. Ale luminescencja tak nie jest.
• Fotoluminescencja zachodzi, gdy wyzwalana jest energia wzbudzona, a cząsteczka wraca do stanu podstawowego ze stanu wzbudzonego singletowo. Fosforescencja zachodzi, gdy cząsteczka powraca do stanu podstawowego z trypletu wzbudzonego (stan metastabilny).
• Energia uwalniana w procesie luminescencji jest wyższa niż w przypadku fosforescencji.
