Klíčový rozdíl mezi fluorescencí a fosforescencí spočívá v tom, že fluorescence se zastaví, jakmile odebereme zdroj světla, zatímco fosforescence má tendenci zůstávat o něco déle i po odstranění ozařujícího zdroje světla.
Když molekula nebo atom absorbuje energii, může dojít k různým změnám. Fluorescence a fosforescence jsou dva takové procesy. Kromě výše uvedeného klíčového rozdílu existují některé další rozdíly mezi těmito dvěma termíny, jako je energie uvolněná při fluorescenčním procesu je vyšší než při fosforescenci.
Co je fluorescence?
Elektrony v atomu nebo molekule mohou absorbovat energii v elektromagnetickém záření a tím excitovat do vyššího energetického stavu. Tento horní energetický stav je nestabilní; proto se elektron rád vrací do základního stavu. Při návratu vyzařuje absorbovanou vlnovou délku. V tomto relaxačním procesu vyzařují přebytečnou energii jako fotony. Tento relaxační proces nazýváme fluorescence. Fluorescence probíhá mnohem rychleji. Obecně se dokončí přibližně za 10-5 sekund nebo méně času od okamžiku buzení.
Když atomy plynu podléhají fluorescenci, atomová fluorescence nastává, když je vystavena záření s vlnovou délkou, která přesně odpovídá jedné z absorpčních čar prvku. Například plynné atomy sodíku absorbují a excitují pohlcováním záření 589 nm. Relaxace nastává poté reemisí fluorescenčního záření stejné vlnové délky. Díky tomu můžeme použít fluorescenci k identifikaci různých prvků. Když jsou vlnové délky excitace a reemise stejné, nazýváme výslednou emisi jako rezonanční fluorescence.
Jiné mechanismy
Kromě fluorescence existují i jiné mechanismy, kterými se excitovaný atom nebo molekula může vzdát své přebytečné energie a uvolnit se do svého základního stavu. Neradiační relaxace a fluorescenční emise jsou dva takové důležité mechanismy. Kvůli mnoha mechanismům je životnost excitovaného stavu krátká. Relativní počet molekul, které fluoreskují, je malý, protože tento jev vyžaduje strukturní rysy, které zpomalují rychlost neradiační relaxace a zvyšují rychlost fluorescence. Ve většině molekul tyto rysy nejsou; proto podléhají neradiační relaxaci a nedochází k fluorescenci. Molekulární fluorescenční pásy se skládají z velkého počtu těsně rozmístěných čar; proto je obvykle těžké to vyřešit.
Co je fosforescence?
Když molekuly absorbují světlo a přejdou do excitovaného stavu, mají dvě možnosti. Mohou buď uvolnit energii a okamžitě se vrátit do základního stavu, nebo podstoupit jiné nezářivé procesy. Pokud excitovaná molekula podstoupí nezářivý proces, emituje určitou energii a dostane se do tripletového stavu, kde je energie poněkud menší než energie opuštěného stavu, ale je vyšší než energie základního stavu. Molekuly mohou zůstat o něco déle v tomto méně energetickém tripletovém stavu.
Obrázek 01: Fosforescence
Tento stav nazýváme metastabilní stav. Pak se metastabilní stav (tripletový stav) může pomalu rozkládat emitováním fotonů a vrátit se zpět do základního stavu (singletový stav). Když se to stane, říkáme tomu fosforescence.
Jaký je rozdíl mezi fluorescencí a fosforescencí?
Fluorescence je emise světla látkou, která absorbovala světlo nebo jiné elektromagnetické záření, zatímco fosforescence se týká světla emitovaného látkou bez spalování nebo znatelného tepla. Když dodáme světlo vzorku molekul, okamžitě vidíme fluorescenci. Fluorescence se zastaví, jakmile odebereme zdroj světla. Ale fosforescence má tendenci zůstat o něco déle, i když odstraníme zdroj ozařujícího světla.
Shrnutí – Fluorescence vs fosforescence
Jak fluorescence, tak fosforescence jsou chemické procesy, při kterých dochází k absorpci a emisi světla. Rozdíl mezi fluorescencí a fosforescencí spočívá v tom, že fluorescence se zastaví, jakmile odebereme zdroj světla, zatímco fosforescence má tendenci zůstávat o něco déle i po odstranění ozařujícího zdroje světla.
