Ključna razlika med fluorescenco ter fosforescenco in luminiscenco je način oddajanja svetlobe. Pri fluorescenci lahko snov takoj ponovno odda absorbirano sevanje, pri fosforescenci pa snov ne odda sevanja takoj po absorpciji. Luminescenca pa je emisija svetlobe iz nesegrete snovi zaradi nekega drugega vzroka, kot je kemična reakcija, električna energija itd.
Vsa fluorescenca, fosforescenca in luminescenca so povezane z emisijo absorbirane svetlobe iz izvornega materiala.
Kaj je fluorescenca?
Fluorescenco lahko opredelimo kot emisijo svetlobe iz snovi, ki je prej absorbirala energijo. Ta vrsta snovi mora absorbirati svetlobo ali katero koli drugo elektromagnetno sevanje, da oddaja svetlobo kot fluorescenco. Poleg tega je ta oddana svetloba vrsta luminiscence, kar pomeni, da oddaja spontano. Oddana svetloba ima pogosto daljšo valovno dolžino od absorbirane svetlobe. To pomeni, da je oddana svetlobna energija nižja od absorbirane energije.
Pri fluorescenci se svetloba oddaja kot posledica vzbujanja atomov v snovi. Absorbirana energija se pogosto sprosti kot luminescenca v zelo kratkem časovnem obdobju, približno 10-8 sekund. To pomeni, da lahko opazimo fluorescenco takoj, ko odstranimo vir sevanja, ki povzroča vzbujanje.
Obstaja veliko uporab fluorescence na različnih področjih, kot so mineralogija, gemologija, medicina, kemični senzorji, biokemične raziskave, barvila, biološki detektorji, proizvodnja fluorescentnih svetilk itd. Poleg tega lahko ta proces najdemo kot naraven tudi postopek; na primer v nekaterih mineralih.
Kaj je fosforescenca?
Fosforescenca je vrsta fotoluminiscence, pri kateri lahko snov, izpostavljena svetlobi kratke valovne dolžine, povzroči sijaj. To se zgodi z absorpcijo svetlobe in ponovnim oddajanjem te svetlobe pri daljši valovni dolžini. Material ponavadi absorbira nekaj energije iz sevanja in jo ponovno oddaja dlje časa po odstranitvi vira sevanja.
Obstajata dva možna mehanizma, iz katerih lahko pride do fosforescence: tripletna fosforescenca in obstojna fosforescenca. Trojna fosforescenca se pojavi, ko atom absorbira visokoenergijski foton, medtem ko do obstojne fosforescence pride, ko atom absorbira visokoenergijski foton, kar povzroči, da ujame svoje elektrone v napako v rešetki kristalnega ali amorfnega materiala.
Kaj je Luminescenca?
Luminescenca je oddajanje svetlobe snovi, ki ni bila segreta. Je spontana emisija svetlobe iz snovi. Lahko jo imenujemo "hladna svetloba", ker svetloba ne oddaja segrete snovi. Vzroki za to emisijo so lahko kemične reakcije, električna energija, subatomska gibanja ali pritisk na kristal. Zato zlahka ločimo luminiscenco od žarenja, saj pri žarenju svetloba seva iz segretega vira. Obstajajo različne vrste luminiscence, kot so bioluminiscenca, kemiluminiscenca, elektroluminiscenca, fotoluminiscenca in termoluminiscenca.
Vrste luminiscence
Kemiluminiscenca je emisija svetlobe kot posledica kemijske reakcije. Tu se oddajana svetloba imenuje luminiscenca. To pomeni, da svetloba oddaja kot spontana emisija, ne s toploto ali hladno svetlobo. Lahko pa nastane tudi toplota. Nato reakcija postane eksotermna.
Bioluminiscenca označuje biokemično oddajanje svetlobe živih organizmov. Je vrsta kemiluminiscence. Ta emisija se pojavlja predvsem pri morskih vretenčarjih in nevretenčarjih. Lahko pa opazimo bioluminiscenco pri nekaterih vrstah gliv, mikroorganizmih, kot so bioluminiscenčne bakterije, kopenskih členonožcih (kresničkah) itd.
Fotoluminiscenca je oblika luminiscence, ki se pojavi s fotovzbujanjem z absorpcijo fotona. Ta emisija svetlobe nastane, ko snov absorbira elektromagnetno sevanje in ga ponovno oddaja. Ta proces se začne s fotovzbujanjem. To pomeni, da so elektroni snovi izpostavljeni vzbujanju, ko snov absorbira fotone, elektroni pa se premaknejo v višja energijska stanja iz nižjih energijskih stanj. Po teh vzburjenjih sledijo tudi sprostitveni procesi. V koraku sprostitve se fotoni ponovno sevajo ali oddajajo. Časovno obdobje med absorpcijo in emisijo fotonov se lahko razlikuje glede na snov.
Elektroluminiscenca označuje kemijski pojav, pri katerem material oddaja svetlobo kot odgovor na prehod električnega toka. Lahko ga skrajšamo kot EL. To je hkrati optični in električni pojav. Pojavi se lahko ob prisotnosti električnega toka ali ob prisotnosti močnega električnega polja. Ta lastnost se razlikuje od oddajanja svetlobe črnega telesa, ki je posledica enega od naslednjih vzrokov: toplota, kemična reakcija, zvok in drugo mehansko delovanje.
Termoluminiscenco lahko opišemo kot emisijo svetlobe iz nekaterih mineralnih oblik in nekaterih kristalnih materialov. Ta emisija nastane zaradi premika elektronov znotraj kristalne mreže teh snovi. Nekateri primeri snovi, ki so lahko izpostavljene termoluminiscenci, vključujejo keramiko, opeko, kurišča itd.
Kakšna je razlika med fluorescenco ter fosforescenco in luminescenco?
Fluorescenca je emisija svetlobe iz snovi, ki je prej absorbirala energijo. Ključna razlika med fluorescenco ter fosforescenco in luminiscenco so njihove emisije. Pri fluorescenci lahko snov takoj ponovno odda absorbirano sevanje, pri fosforescenci pa snov ne odda sevanja takoj po absorpciji. Luminescenca pa je emisija svetlobe iz nesegrete snovi zaradi nekega drugega vzroka, kot je kemična reakcija, električna energija itd.
Spodaj je povzetek razlike med fluorescenco in fosforescenco ter luminescenco v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Fluorescenca proti fosforescenci proti luminescenci
Fluorescenca, fosforescenca in luminescenca so povezane z emisijo absorbirane svetlobe iz izvornega materiala. Ključna razlika med fluorescenco ter fosforescenco in luminiscenco je v tem, da lahko pri fluorescenci snov takoj ponovno odda absorbirano sevanje, pri fosforescenci pa snov ne odda sevanja takoj po absorpciji. Medtem ko se luminiscenca nanaša na emisijo svetlobe iz nesegrete snovi zaradi nekega drugega vzroka, kot je kemična reakcija, električna energija itd.
