Luminiscencia vs fosforescencia
Svetlo je forma energie a na jej výrobu by sa mala používať iná forma energie. Produkcia svetla sa môže vyskytnúť v niekoľkých mechanizmoch, ako je uvedené nižšie.
Čo je to luminiscencia?
Luminiscencia je proces vyžarovania svetla z látky. Táto emisia nie je spôsobená teplom; preto je to forma radiácie chladného tela. Existuje len málo druhov luminiscencie, ako je bioluminiscencia, chemiluminiscencia, elektrochemiluminiscencia, elektroluminiscencia, fotoluminiscencia atď. Bioluminiscencia je vyžarovanie svetla živými organizmami. Možno brať do úvahy napríklad svetlušky. Toto je prirodzený proces. Svetlo sa uvoľňuje v dôsledku chemickej reakcie prebiehajúcej vo vnútri organizmu. Keď u svetlušiek reaguje chemická látka nazývaná luciferín s kyslíkom, vzniká svetlo. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom luciferáza. Chemiluminiscencia je výsledkom chemickej reakcie. V skutočnosti je bioluminiscencia typom chemiluminiscencie. Napríklad katalyzovaná reakcia medzi luminom a peroxidom vodíka produkuje svetlo. Elektrochemiluminiscencia je typ luminiscencie produkovanej počas elektrochemickej reakcie.
Fluorescencia je tiež typom luminiscencie. Elektróny v atóme alebo molekule môžu absorbovať energiu v elektromagnetickom žiarení a tým excitovať do stavu vyššej energie. Tento stav vyššej energie je nestabilný; elektrón sa preto rád vracia do základného stavu. Pri návrate vyžaruje absorbovanú vlnovú dĺžku. V tomto relaxačnom procese emitujú prebytočnú energiu ako fotóny. Tento relaxačný proces je známy ako fluorescencia. V atómovej fluorescencii plynné atómy fluoreskujú, keď sú vystavené žiareniu s vlnovou dĺžkou, ktorá sa presne zhoduje s jednou z absorpčných línií prvku. Napríklad plynné atómy sodíka absorbujú a excitujú absorpciou žiarenia 589 nm. Potom dôjde k relaxácii prostredníctvom opätovného uvoľnenia fluorescenčného žiarenia rovnakej vlnovej dĺžky.
Čo je to fosforescencia?
Keď molekuly absorbujú svetlo a idú do excitovaného stavu, majú dve možnosti. Môžu buď uvoľniť energiu a okamžite sa vrátiť do základného stavu, alebo môžu podstúpiť ďalšie neradiačné procesy. Ak excitovaná molekula podstúpi nerádiačný proces, emituje určitú energiu a prichádza do trojitého stavu, kde je energia o niečo menšia ako energia exitovaného stavu, ale je vyššia ako energia základného stavu. Molekuly môžu zostať v tomto menej energetickom tripletovom stave o niečo dlhšie. Tento stav sa nazýva metastabilný stav. Potom sa metastabilný stav (stav tripletov) môže emitovaním fotónov pomaly rozpadať a môže sa vrátiť do základného stavu (singletový stav). Keď sa to stane, je to známe ako fosforescencia.
Aký je rozdiel medzi luminiscenciou a fosforescenciou?
• Luminiscencia je spôsobená rôznymi vecami, ako je elektrický prúd, chemické reakcie, jadrové žiarenie, elektromagnetické žiarenie atď. K fosforescencii však dochádza po ožiarení vzorky svetlom.
• Fosforescencia na chvíľu zostáva aj po odstránení zdroja svetla. Ale luminiscencia to tak nie je.
• Fotoluminiscencia nastáva, keď sa uvoľní vzrušená energia, a molekula sa vráti do základného stavu zo štádia excitácie singletov. Fosforescencia nastáva, keď sa molekula vracia do základného stavu z excitovaného stavu tripletov (metastabilný stav).
• Energia uvoľnená v luminiscenčnom procese je vyššia ako energia vo fosforescencii.
