Luminiscens vs fosforesens
Ljus är en form av energi och för att generera ljus bör en annan form av energi användas. Produktion av ljus kan förekomma i flera mekanismer som nedan.
Vad är Luminescence?
Luminiscens är processen att avge ljus från ett ämne. Denna utsläpp beror inte på värme; därför är det en form av kall kroppsstrålning. Det finns få typer av luminiscens som bioluminescens, kemiluminiscens, elektrokemiluminiscens, elektroluminiscens, fotoluminiscens, etc. Bioluminescens är utsläpp av ljus från levande organismer. Till exempel kan eldflugor övervägas. Detta är en naturlig process. Ljus släpps ut som ett resultat av en kemisk reaktion som äger rum inuti organismen. I 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. I själva verket är bioluminescens en typ av kemiluminescens. Till exempel producerar den katalyserade reaktionen mellan luminal och väteperoxid ljus. Elektrokemiluminiscens är en typ av luminiscens som produceras under en elektrokemisk reaktion.
Fluorescens är också en typ av luminiscens. Elektroner i en atom eller en molekyl kan absorbera energin i den elektromagnetiska strålningen och därmed exciteras till ett övre energitillstånd. Detta övre energitillstånd är instabilt; därför gillar elektronen att komma tillbaka till marktillståndet. När den kommer tillbaka avger den den absorberade våglängden. I denna avslappningsprocess avger de överflödig energi 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 elementets absorptionslinjer. Till exempel absorberar och exciterar gasformiga natriumatomer genom att absorbera 589 nm strålning. Avkoppling sker efter detta genom återupptagande av fluorescerande strålning med samma våglängd.
Vad är fosforcens?
När molekyler absorberar ljus och går till upphetsat tillstånd har de två alternativ. De kan antingen släppa energi och komma tillbaka till marktillståndet omedelbart eller kan genomgå andra icke-strålande processer. Om den exciterade molekylen genomgår en icke-strålande process avger den en viss energi och kommer till ett triplettillstånd där energin är något mindre än energin i det utträdda tillståndet, men den är högre än marktillståndsenergin. Molekyler kan stanna lite längre i detta mindre energitriplett tillstånd. Detta tillstånd är känt som det metastabila tillståndet. Då kan metastabilt tillstånd (triplettillstånd) sönderfallas genom att sända ut fotoner och kan komma tillbaka till marktillståndet (singlet-tillstånd). När detta händer är det känt som fosforescens.
Vad är skillnaden mellan luminiscens och fosforescens?
• Luminiscens orsakas av olika saker som elektrisk ström, kemiska reaktioner, kärnstrålning, elektromagnetisk strålning etc. Men fosforescens sker efter att ett prov har bestrålats med ljus.
• Fosforescens finns kvar även efter att ljuskällan har tagits bort. Men luminiscens är inte så.
• Fotoluminescens äger rum när exciterad energi frigörs och molekylen kommer tillbaka till marktillståndet från singlet-exciterat stadium. Fosforescens äger rum när en molekyl kommer tillbaka till marktillståndet från triplet exciterat tillstånd (metastabilt tillstånd).
• Energin som frigörs i luminiscensprocessen är högre än i fosforescens.
