Luminescenca proti fosforescenci
Svetloba je oblika energije in za ustvarjanje svetlobe je treba uporabiti drugo obliko energije. Proizvodnja svetlobe se lahko pojavi v več mehanizmih, kot je spodaj.
Kaj je Luminescenca?
Luminescenca je proces oddajanja svetlobe iz snovi. Ta emisija ni posledica toplote; torej gre za obliko sevanja hladnega telesa. Obstaja nekaj vrst luminiscence, kot so bioluminiscenca, kemiluminiscenca, elektrokemiluminiscenca, elektroluminiscenca, fotoluminiscenca itd. Bioluminiscenca je oddajanje svetlobe živih organizmov. Na primer, lahko štejemo kresničke. To je naraven proces. Svetloba se sprošča kot posledica kemične reakcije, ki poteka v telesu. Pri kresnicah, ko kemikalija, imenovana luciferin, reagira s kisikom, nastane svetloba. To reakcijo katalizira encim luciferaza. Kemiluminiscenca je posledica kemične reakcije. Pravzaprav je bioluminiscenca vrsta kemiluminiscence. Na primer, katalizirana reakcija med luminalom in vodikovim peroksidom proizvaja svetlobo. Elektrokemiluminiscenca je vrsta luminiscence, ki nastane med elektrokemijsko reakcijo.
Tudi fluorescenca je vrsta luminiscence. 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 proces sprostitve je znan kot fluorescenca. Pri atomski fluorescenci plinasti atomi fluorescirajo, 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 fluorescentnega sevanja enake valovne dolžine.
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 višja od energije osnovnega stanja. Molekule lahko ostanejo nekoliko dlje v tem manj energijskem tripletnem stanju. To stanje je znano kot metastabilno stanje. Nato lahko metastabilno stanje (tripletno stanje) počasi razpade z oddajanjem fotonov in se lahko vrne v osnovno stanje (singletno stanje). Ko se to zgodi, je znano kot fosforescenca.
Kakšna je razlika med luminiscenco in fosforescenco?
• Luminescenco povzročajo različne stvari, kot so električni tok, kemične reakcije, jedrsko sevanje, elektromagnetno sevanje itd. Toda fosforescenca se pojavi, ko vzorec obsevamo s svetlobo.
• Fosforescenca ostane nekaj časa tudi po odstranitvi vira svetlobe. Vendar luminiscenca ni tako.
• Do fotoluminiscence pride, ko se vzbujena energija sprosti in se molekula iz singletno vzbujene stopnje vrne v osnovno stanje. Do fosforescence pride, ko se molekula vrne v osnovno stanje iz tripletnega vzbujenega stanja (metastabilno stanje).
• Energija, ki se sprosti v procesu luminescence, je višja od tiste pri fosforescenci.
