Луминесценция срещу фосфоресценция
Светлината е форма на енергия и за генериране на светлина трябва да се използва друга форма на енергия. Производството на светлина може да се случи по няколко механизма, както е показано по-долу.
Какво е луминесценция?
Луминесценцията е процес на излъчване на светлина от вещество. Тази емисия не се дължи на топлина; следователно, това е форма на излъчване на студено тяло. Има няколко вида луминесценция като биолуминесценция, хемилуминесценция, електрохемилуминесценция, електролуминесценция, фотолуминесценция и др. Биолуминесценцията е излъчване на светлина от живи организми. Например, светулките могат да бъдат разгледани. Това е естествен процес. Светлината се отделя в резултат на химическа реакция, протичаща вътре в организма. При светулките, когато химикалът, наречен луциферин, реагира с кислорода, се произвежда светлина. Тази реакция се катализира от ензима луцифераза. Хемилуминесценцията е резултат от химическа реакция. Всъщност биолуминесценцията е вид хемилуминесценция. Например, катализираната реакция между луминал и водороден пероксид произвежда светлина. Електрохемилуминесценцията е вид луминесценция, получена по време на електрохимична реакция.
Флуоресценцията също е вид луминесценция. Електроните в атом или молекула могат да абсорбират енергията на електромагнитното излъчване и по този начин да се възбудят до по-високо енергийно състояние. Това горно енергийно състояние е нестабилно; следователно електронът обича да се връща в основното състояние. Когато се връща, той излъчва абсорбираната дължина на вълната. В този процес на релаксация те излъчват излишна енергия като фотони. Този процес на релаксация е известен като флуоресценция. При атомната флуоресценция газообразните атоми флуоресцират, когато са изложени на радиация с дължина на вълната, която съвпада точно с една от абсорбционните линии на елемента. Например, газообразните натриеви атоми абсорбират и възбуждат чрез абсорбиране на 589 nm радиация. След това настъпва релаксация чрез повторно излъчване на флуоресцентно лъчение с еднаква дължина на вълната.
Какво е фосфоресценция?
Когато молекулите абсорбират светлина и преминават във възбудено състояние, те имат две възможности. Те могат или да освободят енергия и веднага да се върнат в основното състояние, или могат да претърпят други нерадиационни процеси. Ако възбудената молекула претърпи нерадиационен процес, тя излъчва известна енергия и достига до триплетно състояние, където енергията е малко по-малка от енергията на възбуденото състояние, но е по-висока от енергията на основното състояние. Молекулите могат да останат малко по-дълго в това по-малко енергийно триплетно състояние. Това състояние е известно като метастабилно състояние. Тогава метастабилното състояние (триплетно състояние) може бавно да се разпадне чрез излъчване на фотони и може да се върне в основното състояние (синглетно състояние). Когато това се случи, то е известно като фосфоресценция.
Каква е разликата между луминесценция и фосфоресценция?
• Луминесценцията се причинява от различни неща като електрически ток, химични реакции, ядрена радиация, електромагнитно излъчване и т.н. Но фосфоресценцията възниква, след като пробата бъде облъчена със светлина.
• Фосфоресценцията остава за известно време дори след отстраняване на източника на светлина. Но луминесценцията не е така.
• Фотолуминесценцията възниква, когато се освободи възбудена енергия и молекулата се връща в основното състояние от етапа на синглетно възбуждане. Фосфоресценцията възниква, когато молекула се връща в основното състояние от триплетно възбудено състояние (метастабилно състояние).
• Освободената енергия в процеса на луминесценция е по-висока от тази при фосфоресценцията.
