Liuminescencija ir fosforescencija
Šviesa yra energijos forma, o šviesai generuoti reikėtų naudoti kitą energijos formą. Šviesos gamyba gali vykti keliais mechanizmais, pavyzdžiui, žemiau.
Kas yra liuminescencija?
Liuminescencija yra medžiagos skleidimo procesas. Ši emisija nėra dėl šilumos; todėl tai yra šalto kūno spinduliuotės forma. Yra keletas liuminescencijos tipų: bioliuminescencija, chemiliuminescencija, elektrochemiliuminescencija, elektroliuminescencija, fotoliuminescencija ir kt. Bioliuminescencija yra gyvų organizmų išskiriama šviesa. Pavyzdžiui, galima laikyti ugniagesius. Tai natūralus procesas. Šviesa išsiskiria organizmo viduje vykstant cheminei reakcijai. Ugnies skraiduolėse, kai cheminė medžiaga, vadinama liuciferinu, reaguoja su deguonimi, atsiranda šviesa. Šią reakciją katalizuoja fermentas luciferazė. Chemiliuminescencija yra cheminės reakcijos rezultatas. Tiesą sakant, bioliuminescencija yra tam tikra chemiliuminescencijos rūšis. Pavyzdžiui, katalizuota reakcija tarp liuminio ir vandenilio peroksido sukuria šviesą. Elektrochemiliuminescencija yra liuminescencijos rūšis, gaunama elektrocheminės reakcijos metu.
Fluorescencija taip pat yra liuminescencijos rūšis. Elektronai atome ar molekulėje gali absorbuoti elektromagnetinėje spinduliuotėje esančią energiją ir tokiu būdu sužadinti viršutinę energijos būseną. Ši viršutinės energijos būsena yra nestabili; todėl elektronui patinka grįžti į pagrindinę būseną. Grįždamas jis skleidžia sugertą bangos ilgį. Šiame atsipalaidavimo procese jie išskiria energijos perteklių kaip fotonai. Šis atsipalaidavimo procesas yra žinomas kaip fluorescencija. Atominės fluorescencijos metu dujiniai atomai fluorescuoja, kai juos veikia spinduliuotė, kurios bangos ilgis tiksliai atitinka vieną iš elemento absorbcijos linijų. Pavyzdžiui, dujiniai natrio atomai sugeria ir sužadina sugerdami 589 nm spinduliuotę. Po to atsipalaidavimas vyksta pakartotinai išleidus vienodo bangos ilgio fluorescencinę spinduliuotę.
Kas yra fosforescencija?
Kai molekulės sugeria šviesą ir eina į sužadintą būseną, jos turi dvi galimybes. Jie gali arba išlaisvinti energiją ir nedelsdami grįžti į pagrindinę būseną, arba gali vykti kitus neradiacinius procesus. Jei sužadinta molekulė patiria ne spindulinį procesą, ji išskiria tam tikrą energiją ir patenka į trigubą būseną, kurioje energija yra šiek tiek mažesnė už išeiktos būsenos energiją, tačiau ji yra didesnė už pagrindinės būsenos energiją. Šioje mažiau energijos triguboje būsenoje molekulės gali būti šiek tiek ilgiau. Ši būsena yra žinoma kaip metastabili būsena. Tuomet metastabili būsena (tripleto būsena) gali pamažu skilti, skleisdama fotonus, ir gali grįžti į pagrindinę būseną (singleto būsena). Kai tai atsitinka, jis žinomas kaip fosforescencija.
Kuo skiriasi liuminescencija ir fosforescencija?
• Liuminescenciją lemia įvairūs dalykai, pavyzdžiui, elektros srovė, cheminės reakcijos, branduolinė spinduliuotė, elektromagnetinė spinduliuotė ir kt. Tačiau fosforescencija vyksta apšvitinus mėginį šviesa.
• Fosforescencija išlieka kurį laiką, net ir pašalinus apšvietimo šaltinį. Tačiau liuminescencija nėra tokia.
• Fotoliuminescencija vyksta, kai išsiskiria sužadinta energija, o molekulė grįžta į pagrindinę būseną iš singleto sužadintos stadijos. Fosforescencija vyksta, kai molekulė grįžta į pagrindinę būseną iš trigubos sužadintos būsenos (metastabili būsena).
• Liuminescencijos procese išsiskirianti energija yra didesnė nei fosforescencijos.
