Luminescence vs fosforescence
Světlo je forma energie a ke generování světla by měla být použita jiná forma energie. Produkce světla může probíhat několika mechanismy, jak je uvedeno níže.
Co je luminiscence?
Luminescence je proces vyzařování světla z látky. Tato emise není způsobena teplem; jde tedy o formu chladného tělesného záření. Existuje několik typů luminiscence jako bioluminiscence, chemiluminiscence, elektrochemiluminiscence, elektroluminiscence, fotoluminiscence atd. Bioluminiscence je emise světla živými organismy. V úvahu připadají například světlušky. To je přirozený proces. Světlo se uvolňuje v důsledku chemické reakce probíhající uvnitř organismu. U světlušek, když chemická látka zvaná luciferin reaguje s kyslíkem, vzniká světlo. Tato reakce je katalyzována enzymem luciferázou. Chemiluminiscence je výsledkem chemické reakce. Ve skutečnosti je bioluminiscence druh chemiluminiscence. Například katalyzovaná reakce mezi luminálním a peroxidem vodíku produkuje světlo. Elektrochemiluminiscence je druh luminiscence vznikající během elektrochemické reakce.
Fluorescence je také druh luminiscence. 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 je známý jako fluorescence. Při atomové fluorescenci plynné atomy fluoreskují, když jsou vystaveny 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.
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 mohou podstoupit jiné nezářivé procesy. Pokud excitovaná molekula podstoupí nezářivý proces, vyzařuje určitou energii a dostane se do tripletního 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. Tento stav je známý jako metastabilní stav. Poté se metastabilní stav (tripletový stav) může pomalu rozkládat emitováním fotonů a může se vrátit do základního stavu (singletový stav). Když k tomu dojde, je to známé jako fosforescence.
Jaký je rozdíl mezi luminiscencí a fosforescencí?
• Luminiscence je způsobena různými věcmi, jako je elektrický proud, chemické reakce, jaderné záření, elektromagnetické záření atd. K fosforescenci však dochází poté, co je vzorek ozářen světlem.
• Fosforescence zůstává po určitou dobu i po odstranění zdroje světla. Ale luminiscence tomu tak není.
• Fotoluminiscence nastává, když se uvolní excitovaná energie a molekula se vrátí do základního stavu ze stadia excitovaného singletem. Fosforescence probíhá, když se molekula vrací do základního stavu z tripletového excitovaného stavu (metastabilní stav).
• Energie uvolněná při procesu luminiscence je vyšší než při fosforescenci.
