Luminescens vs Fosforescens
Ljus är en form av energi och för att generera ljus bör en annan form av energi användas. Produktion av ljus kan ske i flera mekanismer som nedan.
Vad är luminescens?
Luminescens är processen att avge ljus från ett ämne. Detta utsläpp beror inte på värme; därför är det en form av kall kroppsstrålning. Det finns få typer av luminescens som bioluminescens, kemiluminescens, elektrokemiluminescens, elektroluminescens, fotoluminescens, etc. Bioluminescens är emission av ljus från levande organismer. Eldflugor kan till exempel övervägas. Detta är en naturlig process. Ljus frigörs som ett resultat av en kemisk reaktion som äger rum inuti organismen. Hos eldflugor, när kemikalien som kallas luciferin reagerar med syre, produceras ljuset. Denna reaktion katalyseras av enzymet luciferas. Kemiluminescens är ett resultat av en kemisk reaktion. Faktum är att bioluminescens är en typ av kemiluminescens. Till exempel producerar den katalyserade reaktionen mellan luminal och väteperoxid ljus. Elektrokemiluminescens är en typ av luminescens som produceras under en elektrokemisk reaktion.
Fluorescens är också en typ av luminescens. 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. Denna avslappningsprocess är känd som fluorescens. Vid atomfluorescens fluorescerar gasformiga atomer 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 återutsändning av fluorescerande strålning med samma våglängd.
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 kan 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 mindre energi-tripletttillstånd. Detta tillstånd är känt som det metastabila tillståndet. Då kan metastabilt tillstånd (tripletttillstånd) sakta sönderfalla genom att sända ut fotoner och kan komma tillbaka till grundtillståndet (singlettillstånd). När detta händer kallas det fosforescens.
Vad är skillnaden mellan luminescens och fosforescens?
• Luminescens orsakas av olika saker som elektrisk ström, kemiska reaktioner, kärnstrålning, elektromagnetisk strålning, etc. Men fosforescens sker efter att ett prov har bestrålats med ljus.
• Fosforescensen kvarstår ett tag även efter att ljuskällan har tagits bort. Men luminescens är inte så.
• Fotoluminescens äger rum när exciterad energi frigörs och molekylen kommer tillbaka till grundtillståndet från det singlet-exciterade stadiet. Fosforescens äger rum när en molekyl kommer tillbaka till grundtillståndet från triplettexciterat tillstånd (metastabilt tillstånd).
• Energin som frigörs i luminescensprocessen är högre än den i fosforescensen.
