Luminiscence vs. fosforescence
Světlo je forma energie a ke generování světla by měla být použita jiná forma energie. Produkce světla může nastat u několika mechanismů, jako níže.
Co je to luminiscence?
Luminiscence je proces vyzařování světla z látky. Tato emise není způsobena teplem; je to tedy forma záření studeného těla. Existuje několik typů luminiscence, jako je bioluminiscence, chemiluminiscence, elektrochemiluminiscence, elektroluminiscence, fotoluminiscence atd. Bioluminiscence je emise světla živými organismy. Lze například vzít v úvahu světlušky. Je to 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 luciferáza. Chemiluminiscence je výsledkem chemické reakce. Ve skutečnosti je bioluminiscence typem chemiluminiscence. Například katalyzovaná reakce mezi luminálem a peroxidem vodíku produkuje světlo. Elektrochemiluminiscence je typ luminiscence produkovaný během elektrochemické reakce.
Fluorescence je také typ luminiscence. Elektrony v atomu nebo molekule mohou absorbovat energii v elektromagnetickém záření, a tím excitovat do stavu vyšší energie. Tento stav vyšší energie je nestabilní; elektron se proto rád vrací do základního stavu. Při návratu emituje absorbovanou vlnovou délku. V tomto relaxačním procesu emitují přebytečnou energii jako fotony. Tento relaxační proces je známý jako fluorescence. V atomové fluorescenci plynné atomy fluoreskují, když jsou vystaveny záření s vlnovou délkou, která přesně odpovídá jedné z absorpčních linií prvku. Například plynné atomy sodíku absorbují a excitují absorpcí záření 589 nm. Poté proběhne relaxace reemise fluorescenčního záření stejné vlnové délky.
Co je fosforescence?
Když molekuly absorbují světlo a přecházejí do vzrušeného stavu, mají dvě možnosti. Mohou buď uvolnit energii a okamžitě se vrátit do základního stavu, nebo mohou podstoupit jiné neradiační procesy. Pokud excitovaná molekula podstoupí neradiační proces, vydá určitou energii a přijde do stavu tripletů, kde je energie o něco menší než energie opuštěného stavu, ale je vyšší než energie základního stavu. Molekuly mohou zůstat v tomto méně energetickém tripletovém stavu o něco déle. Tento stav je znám jako metastabilní stav. Potom se metastabilní stav (stav tripletů) může pomalu rozpadat emitováním fotonů a může se vrátit do základního stavu (stav singletu). Když k tomu dojde, je to známé jako fosforescence.
Jaký je rozdíl mezi luminiscence a fosforescence?
• Luminiscence je způsobena různými věcmi, jako je elektrický proud, chemické reakce, jaderné záření, elektromagnetické záření atd. K fosforescenci však dochází po ozáření vzorku světlem.
• Fosforescence zůstává po nějakou dobu i po odstranění zdroje světla. Ale luminiscence tomu tak není.
• Fotoluminiscence nastává, když se uvolní vzrušená energie, a molekula se vrátí do základního stavu z fáze vzrušené singletem. Fosforescence probíhá, když se molekula vrací zpět do základního stavu z excitovaného stavu tripletů (metastabilní stav).
• Energie uvolněná v luminiscenčním procesu je vyšší než energie ve fosforescenci.
