Ključna razlika med fluorescenco in fosforescenco je v tem, da se fluorescenca ustavi takoj, ko odstranimo svetlobni vir, medtem ko fosforescenca ponavadi ostane malo dlje, tudi ko odstranimo sevalni svetlobni vir.
Ko molekula ali atom absorbira energijo, se lahko podvrže različnim spremembam. Fluorescenca in fosforescenca sta dva taka procesa. Poleg zgornje ključne razlike obstaja še nekaj drugih razlik med obema pojmoma, na primer energija, sproščena v procesu fluorescence, je višja od tiste pri fosforescenci.
Kaj je fluorescenca?
Elektroni v atomu ali molekuli lahko absorbirajo energijo v elektromagnetnem sevanju in s tem vzbudijo v višje energijsko stanje. To stanje zgornje energije je nestabilno; zato se elektron rad vrne v osnovno stanje. Ko se vrača, oddaja absorbirano valovno dolžino. V tem procesu sproščanja oddajajo presežek energije kot fotone. Ta relaksacijski proces imenujemo fluorescenca. Fluorescenca poteka veliko hitreje. Na splošno se konča v približno 10-5 sekundah ali manj od časa vzbujanja.
Ko so plinasti atomi podvrženi fluorescenci, pride do atomske fluorescence, ko so izpostavljeni sevanju z valovno dolžino, ki se natančno ujema z eno od absorpcijskih linij elementa. Na primer, plinasti natrijevi atomi absorbirajo in vzbujajo z absorbiranjem 589 nm sevanja. Po tem pride do sprostitve s ponovnim oddajanjem fluorescenčnega sevanja enake valovne dolžine. Zaradi tega lahko uporabimo fluorescenco za identifikacijo različnih elementov. Če sta valovni dolžini vzbujanja in reemisije enaki, nastalo emisijo imenujemo resonančna fluorescenca.
Drugi mehanizmi
Poleg fluorescence obstajajo tudi drugi mehanizmi, s katerimi se lahko vzbujeni atom ali molekula odreče presežni energiji in se sprosti v osnovno stanje. Nesevalna relaksacija in fluorescenčne emisije sta dva tako pomembna mehanizma. Zaradi številnih mehanizmov je življenjska doba vzbujenega stanja kratka. Relativno število molekul, ki fluorescirajo, je majhno, ker ta pojav zahteva strukturne lastnosti, ki upočasnjujejo hitrost brezsevalne relaksacije in povečujejo hitrost fluorescence. V večini molekul teh lastnosti ni; zato so podvržene nesevalni relaksaciji in ne pride do fluorescence. Molekularni fluorescenčni pasovi so sestavljeni iz velikega števila tesno razporejenih črt; zato je običajno težko razrešiti.
Kaj je fosforescenca?
Ko molekule absorbirajo svetlobo in preidejo v vzbujeno stanje, imajo dve možnosti. Lahko sprostijo energijo in se takoj vrnejo v osnovno stanje ali pa so podvrženi drugim procesom brez sevanja. Če je vzbujena molekula podvržena procesu brez sevanja, odda nekaj energije in pride v tripletno stanje, kjer je energija nekoliko manjša od energije vzbujenega stanja, vendar je večja od energije osnovnega stanja. Molekule lahko ostanejo nekoliko dlje v tem manj energijskem tripletnem stanju.
Slika 01: Fosforescenca
To stanje imenujemo metastabilno stanje. Nato lahko metastabilno stanje (tripletno stanje) počasi razpade z oddajanjem fotonov in se vrne v osnovno stanje (singletno stanje). Ko se to zgodi, temu rečemo fosforescenca.
Kakšna je razlika med fluorescenco in fosforescenco?
Fluorescenca je oddajanje svetlobe snovi, ki je absorbirala svetlobo ali drugo elektromagnetno sevanje, medtem ko se fosforescenca nanaša na svetlobo, ki jo oddaja snov brez zgorevanja ali zaznavne toplote. Ko dovajamo svetlobo vzorcu molekul, takoj vidimo fluorescenco. Fluorescenca preneha takoj, ko odvzamemo vir svetlobe. Toda fosforescenca ponavadi ostane malo dlje, tudi ko odstranimo vir sevalne svetlobe.
Povzetek – Fluorescenca proti fosforescenci
Tako fluorescenca kot fosforescenca sta kemična procesa, pri katerih pride do absorpcije in oddajanja svetlobe. Razlika med fluorescenco in fosforescenco je v tem, da se fluorescenca ustavi takoj, ko odstranimo svetlobni vir, medtem ko fosforescenca ponavadi ostane malo dlje, tudi ko odstranimo sevalni vir svetlobe.
