Nyckelskillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens är att fotoluminescensen sker via absorberande och emitterande fotoner som har antingen olika eller lika våglängder, medan fluorescens sker genom att emittera en längre våglängd än den absorberade våglängden.
Luminescens är processen för ljusemission. Vi använder prefixet foto- med termen luminescens när ljusemissionen beror på absorption och emission av fotoner. Ibland har de absorberade och emitterade fotonerna samma våglängd. Men ibland är den absorberade våglängden högre än den emitterade våglängden. Vi kallar denna typ av luminescens som fluorescens. Därför är fluorescens en form av fotoluminescens.
Vad är fotoluminescens?
Fotoluminescens är en form av luminescens som uppstår med en fotoexcitation via fotonabsorption. Denna ljusemission uppstår när ett ämne absorberar elektromagnetisk strålning och återutsänder strålningen. Processen inleds med fotoexcitation. Detta innebär att ämnets elektroner genomgår excitationer när ämnet absorberar fotoner och elektroner flyttar till högre energitillstånd från lägre energitillstånd. Efter dessa excitationer finns det också avslappningsprocesser. I relaxationssteget återbestrålas eller emitteras fotoner. Tidsperioden mellan absorption och emission av fotoner kan variera beroende på ämnet.
Figur 01: Schematisk för fotoluminescensens excitations-relaxationsprocess
Det finns flera former av fotoluminescens som skiljer sig från varandra enligt flera parametrar. När man överväger våglängden för absorberade och emitterade våglängder av fotoner, finns det två huvudtyper av fluorescens och resonansfluorescens. Fluorescens beskriver att våglängden för utsänd strålning är lägre än våglängden för den absorberade våglängden. Resonansfluorescens beskriver att den absorberade och emitterade strålningen har ekvivalenta våglängder.
Vad är fluorescens?
Fluorescens är en form av fotoluminescens där ett ämne avger ljus med en annan våglängd än den absorberade våglängden. Vanligtvis har det emitterade ljuset en längre våglängd än den för den absorberade våglängden. Därför är energin hos det emitterade ljuset lägre än det absorberade ljuset.
Figur 02: Fluorescens av olika ämnen under UV-ljus ser ut som en regnbåge
De flesta gånger absorberar ämnet ljusstrålning i UV-området och avger ljus i det synliga området; sålunda kan vi se en lysande färg som avger dessa ämnen. Vi kan bara se denna färg när vi utsätter ämnet för UV-ljus. Strålningsemissionen upphör dock strax efter att vi tagit bort ämnet från UV-ljuskällan. Det finns många områden där vi tillämpar fluorescensprocessen, t.ex. mineralogi, gemologi, medicin, etc.
Vad är skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens?
Fotoluminescens är en form av luminescens som uppstår med en fotoexcitation via fotonabsorption. Fluorescens är en form av fotoluminescens där ett ämne avger ljus med en annan våglängd än den för den absorberade våglängden. Även om fluorescens är en form av fotoluminescens, kan fotoluminescens hänvisa till antingen fluorescens eller resonansfluorescens, som skiljer sig från varandra beroende på våglängderna för den absorberade och emitterade strålningen. Baserat på detta är skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens att vid fotoluminescens kan våglängderna för de absorberade och emitterade fotonerna vara samma eller olika. Men vid resonansfluorescens är våglängden för de absorberade fotonerna högre än de emitterade fotonerna.
Sammanfattning – Fotoluminescens vs Fluorescens
Både fotoluminescens och fluorescens är former av luminescens; ljusemission. Den viktigaste skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens är att fotoluminescensen sker via absorberande och emitterande fotoner som har antingen olika eller lika våglängder medan fluorescens sker genom att emittera en längre våglängd än den absorberade våglängden.
