Różnica między fluorescencją a fosforescencją

The kluczowa różnica między fluorescencją a fosforescencją jest to Fluorescencja ustaje, gdy tylko usuniemy źródło światła, podczas gdy fosforescencja ma tendencję do pozostawania dłużej, nawet po usunięciu napromieniowanego źródła światła.

Gdy cząsteczka lub atom absorbuje energię, może ulegać różnym zmianom. Fluorescencja i fosforescencja to dwa takie procesy. Oprócz powyższej kluczowej różnicy istnieją pewne inne różnice między tymi dwoma terminami, takie jak energia uwalniana w procesie fluorescencji jest wyższa niż energia w fosforescencji.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest fluorescencja
3. Co to jest fosforescencja
4. Porównanie obok siebie - Fluorescencja kontra fosforescencja w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest fluorescencja?

Elektrony w atomie lub cząsteczce mogą absorbować energię w promieniowaniu elektromagnetycznym i tym samym wzbudzać do stanu wyższej energii. Ten górny stan energetyczny jest niestabilny; dlatego elektron lubi wracać do stanu podstawowego. Po powrocie emituje pochłoniętą długość fali. W tym procesie relaksacji emitują nadmiar energii w postaci fotonów. Ten proces relaksacji nazywamy fluorescencją. Fluorescencja zachodzi znacznie szybciej. Ogólnie rzecz biorąc, kończy się w około 10-5 sekund lub mniej czasu od momentu wzbudzenia.

Gdy atomy gazowe ulegają fluorescencji, fluorescencja atomowa zachodzi pod wpływem promieniowania o długości fali dokładnie pasującej do jednej z linii absorpcji pierwiastka. Na przykład gazowe atomy sodu pochłaniają i pobudzają przez pochłanianie promieniowania 589 nm. Po tym następuje relaksacja poprzez ponowną emisję promieniowania fluorescencyjnego o identycznej długości fali. Z tego powodu możemy użyć fluorescencji do identyfikacji różnych elementów. Gdy długości fal wzbudzenia i reemisji są takie same, emisję wynikową nazywamy fluorescencją rezonansową.

Inne mechanizmy

Oprócz fluorescencji istnieją inne mechanizmy, za pomocą których wzbudzony atom lub cząsteczka może oddać nadmiar energii i zrelaksować się do stanu podstawowego. Relaksacja promieniowa i emisje fluorescencyjne to dwa tak ważne mechanizmy. Z powodu wielu mechanizmów czas życia stanu podekscytowanego jest krótki. Względna liczba fluorescencyjnych cząsteczek jest niewielka, ponieważ zjawisko to wymaga cech strukturalnych, które spowalniają szybkość niepromieniowej relaksacji i zwiększają szybkość fluorescencji. W większości cząsteczek tych cech nie ma; dlatego podlegają relaksacji niepromienistej, a fluorescencja nie występuje. Molekularne pasma fluorescencji składają się z dużej liczby blisko rozmieszczonych linii; dlatego zazwyczaj trudno jest rozwiązać.

Co to jest fosforescencja?

Kiedy cząsteczki absorbują światło i przechodzą w stan wzbudzony, mają dwie opcje. Mogą albo uwolnić energię i natychmiast powrócić do stanu podstawowego, albo przejść inne procesy niepromieniujące. Jeśli wzbudzona cząsteczka przechodzi proces niepromieniujący, emituje pewną energię i dochodzi do stanu trypletowego, w którym energia jest nieco mniejsza niż energia stanu wyjściowego, ale jest wyższa niż energia stanu podstawowego. Cząsteczki mogą pozostać nieco dłużej w tym mniej trypletowym stanie.

Ryc. 01: Fosforescencja

Ten stan nazywamy stanem metastabilnym. Następnie stan metastabilny (stan tripletowy) może powoli zanikać przez emisję fotonów i powrócić do stanu podstawowego (stan singletowy). Kiedy tak się dzieje, nazywamy to fosforescencją.

Jaka jest różnica między fluorescencją a fosforescencją?

Fluorescencja to emisja światła przez substancję, która pochłonęła światło lub inne promieniowanie elektromagnetyczne, podczas gdy fosforescencja odnosi się do światła emitowanego przez substancję bez spalania lub wyczuwalnego ciepła. Kiedy dostarczamy światło do próbki cząsteczek, natychmiast widzimy fluorescencję. Fluorescencja ustaje, gdy tylko usuniemy źródło światła. Ale fosforescencja zwykle pozostaje trochę dłużej, nawet po usunięciu napromieniowanego źródła światła.

Podsumowanie - Fluorescencja kontra fosforescencja

Zarówno fluorescencja, jak i fosforescencja są procesami chemicznymi, w których zachodzi absorpcja i emisja światła. Różnica między fluorescencją a fosforescencją polega na tym, że fluorescencja zatrzymuje się, gdy tylko usuniemy źródło światła, podczas gdy fosforescencja ma tendencję do pozostawania dłużej, nawet po usunięciu napromieniowanego źródła światła.

Odniesienie:

1. „Fluorescencja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 czerwca 2018 r. Dostępne tutaj  
2. „Fosforescencja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 maja 2018 r. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Fosforescencja” Autor: Lưu Ly - Praca własna, (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia