Den viktigaste skillnaden mellan fluorescens och fosforescens är att fluorescensen upphör så fort vi tar bort ljuskällan medan fosforescensen tenderar att stanna lite längre även efter att den bestrålande ljuskällan har tagits bort.
När en molekyl eller atom absorberar energi kan den genomgå olika förändringar. Fluorescens och fosforescens är två sådana processer. Utöver ovanstående nyckelskillnad finns det några andra skillnader mellan de två termerna, som att energin som frigörs i fluorescensprocessen är högre än den i fosforescensen.
Vad är fluorescens?
Elektroner i en atom eller en molekyl kan absorbera energin i den elektromagnetiska strålningen och därigenom excitera till ett övre energitillstånd. Detta övre energitillstånd är instabilt; därför gillar elektroner att komma tillbaka till grundtillståndet. När den kommer tillbaka avger den den absorberade våglängden. I denna avslappningsprocess avger de överskottsenergi som fotoner. Vi kallar denna avslappningsprocess som fluorescens. Fluorescens sker mycket snabbare. I allmänhet slutförs det på cirka 10-5 sekunder eller mindre från tidpunkten för excitering.
När gasformiga atomer genomgår fluorescens sker atomfluorescens när de utsätts för strålning med en våglängd som exakt matchar en av grundämnets absorptionslinjer. Till exempel absorberar och exciterar gasformiga natriumatomer genom att absorbera 589 nm strålning. Avslappning sker efter detta genom reemission av fluorescerande strålning med samma våglängd. På grund av detta kan vi använda fluorescens för att identifiera olika element. När excitations- och återemissionsvåglängder är desamma kallar vi den resulterande emissionen som resonansfluorescens.
Andra mekanismer
Förutom fluorescens finns det andra mekanismer genom vilka en exciterad atom eller molekyl kan ge upp sin överskottsenergi och slappna av till sitt grundtillstånd. Icke-strålningsavslappning och fluorescensemissioner är två sådana viktiga mekanismer. På grund av många mekanismer är livslängden för ett exciterat tillstånd kort. Det relativa antalet molekyler som fluorescerar är litet eftersom detta fenomen kräver strukturella egenskaper som bromsar hastigheten för den icke-strålande relaxationen och ökar fluorescenshastigheten. I de flesta molekyler är dessa egenskaper inte där; därför genomgår de icke-strålande relaxation och fluorescens förekommer inte. Molekylära fluorescensband består av ett stort antal tätt åtskilda linjer; därför är det vanligtvis svårt att lösa.
Vad är fosforescens?
När molekyler absorberar ljus och går till exciterat tillstånd har de två alternativ. De kan antingen frigöra energi och komma tillbaka till grundtillståndet omedelbart eller genomgå andra icke-strålande processer. Om den exciterade molekylen genomgår en icke-strålningsprocess avger den en del energi och kommer till ett tripletttillstånd där energin är något mindre än energin i det utträdda tillståndet, men den är högre än grundtillståndsenergin. Molekyler kan stanna lite längre i detta trippeltillstånd med mindre energi.
Figur 01: Fosforescens
Vi kallar detta tillstånd som det metastabila tillståndet. Då kan metastabilt tillstånd (tripletttillstånd) sakta sönderfalla genom att sända ut fotoner och återgå till grundtillståndet (singlettillstånd). När detta händer kallar vi det fosforescens.
Vad är skillnaden mellan fluorescens och fosforescens?
Fluorescens är emission av ljus från ett ämne som har absorberat ljus eller annan elektromagnetisk strålning medan fosforescens hänvisar till ljuset som emitteras av ett ämne utan förbränning eller märkbar värme. När vi levererar ljus till ett prov av molekyler ser vi omedelbart fluorescensen. Fluorescensen upphör så fort vi tar bort ljuskällan. Men fosforescensen tenderar att stanna lite längre även efter att vi tagit bort den bestrålande ljuskällan.
Sammanfattning – Fluorescens vs Fosforescens
Både fluorescens och fosforescens är kemiska processer där ljusabsorption och emission sker. Skillnaden mellan fluorescens och fosforescens är att fluorescensen upphör så fort vi tar bort ljuskällan medan fosforescensen tenderar att stanna lite längre även efter att den bestrålande ljuskällan har tagits bort.
