Pagrindinis skirtumas tarp fluorescencijos ir fosforescencijos bei liuminescencijos yra tai, kaip jie skleidžia šviesą. Fluorescencijos atveju medžiaga gali iš karto pakartotinai skleisti sugertą spinduliuotę, o fosforescencijos atveju medžiaga spinduliuotę iš karto po sugerties neišspinduliuoja. Kita vertus, liuminescencija yra nešildomos medžiagos šviesos spinduliavimas dėl kitos priežasties, pvz., cheminės reakcijos, elektros energijos ir kt.
Visa fluorescencija, fosforescencija ir liuminescencija yra susijusios su sugertos šviesos spinduliavimu iš š altinio medžiagos.
Kas yra fluorescencija?
Fluorescencija gali būti apibrėžta kaip šviesos spinduliavimas iš medžiagos, kuri anksčiau absorbavo energiją. Šio tipo medžiaga turi sugerti šviesą ar bet kokią kitą elektromagnetinę spinduliuotę, kad skleistų šviesą kaip fluorescenciją. Be to, ši skleidžiama šviesa yra liuminescencijos rūšis, tai reiškia, kad ji skleidžia spontaniškai. Skleidžiamos šviesos bangos ilgis dažnai yra ilgesnis nei sugertos šviesos. Tai reiškia, kad skleidžiama šviesos energija yra mažesnė nei sugerta energija.
Fluorescencijoje šviesa išspinduliuojama dėl medžiagos atomų sužadinimo. Sugerta energija dažnai išsiskiria kaip liuminescencija per labai trumpą laiką, apie 10-8 sekundes. Tai reiškia, kad galime stebėti fluorescenciją, kai tik pašalinsime sužadinimą sukeliantį spinduliuotės š altinį.
Yra daug fluorescencijos pritaikymo įvairiose srityse, pavyzdžiui, mineralogijoje, gemologijoje, medicinoje, cheminiuose jutikliuose, biocheminiuose tyrimuose, dažuose, biologiniuose detektoriuose, fluorescencinių lempų gamyboje ir kt. Be to, šis procesas yra natūralus. procesas taip pat; pavyzdžiui, kai kuriuose mineraluose.
Kas yra fosforescencija?
Fosforescencija yra fotoliuminescencijos rūšis, kai medžiaga, veikiama trumpo bangos ilgio šviesos, gali sukelti jos švytėjimą. Tai atsitinka sugeriant šviesą ir pakartotinai išspinduliuojant ją ilgesniu bangos ilgiu. Medžiaga linkusi sugerti dalį spinduliuotės energijos, kad pašalinus spinduliuotės š altinį ją išspinduliuotų ilgesniam laikui.
Yra du galimi fosforescencijos mechanizmai: tripletinė fosforescencija ir nuolatinė fosforescencija. Triguba fosforescencija atsiranda, kai atomas sugeria didelės energijos fotoną, o nuolatinė fosforescencija įvyksta, kai didelės energijos fotoną sugeria atomas, dėl kurio jis sulaiko savo elektronus kristalinės arba amorfinės medžiagos gardelės defekte.
Kas yra liuminescencija?
Liuminescencija – tai nekaitintos medžiagos spinduliuotės šviesa. Tai spontaniškas šviesos spinduliavimas iš medžiagos. Galime tai vadinti „š alta šviesa“, nes šviesa neskleidžia įkaitusios medžiagos. Šios emisijos priežastys gali būti cheminės reakcijos, elektros energija, subatominiai judesiai arba kristalo įtempimas. Todėl nesunkiai galime atskirti liuminescenciją nuo kaitinimo, nes kaitinant šviesa sklinda iš įkaitusio š altinio. Yra įvairių tipų liuminescencijos, tokios kaip bioliuminescencija, chemiliuminescencija, elektroliuminescencija, fotoliuminescencija ir termoliuminescencija.
Liuminescencijos tipai
Chemiliuminescencija yra šviesos spinduliavimas dėl cheminės reakcijos. Čia skleidžiama šviesa vadinama liuminescencija. Tai reiškia, kad šviesa skleidžia spontanišką spinduliuotę, o ne karščio ar š alto šviesa. Tačiau gali susidaryti ir šiluma. Tada reakcija tampa egzoterminė.
Bioliuminescencija rodo gyvų organizmų biocheminį šviesos spinduliavimą. Tai chemiliuminescencijos rūšis. Ši emisija daugiausia vyksta jūrų stuburiniams ir bestuburiams. Tačiau galime stebėti kai kurių grybų rūšių, mikroorganizmų, pvz., bioliuminescencinių bakterijų, sausumos nariuotakojų (ugnelės ir kt.) bioliuminescenciją.
Fotoliuminescencija yra liuminescencijos forma, kuri atsiranda fotosužadinant fotonų sugerties būdu. Ši šviesos emisija atsiranda, kai medžiaga sugeria elektromagnetinę spinduliuotę ir pakartotinai ją skleidžia. Šis procesas prasideda foto sužadinimu. Tai reiškia, kad medžiagos elektronai sužadinami, kai medžiaga sugeria fotonus, o elektronai pereina į aukštesnės energijos būsenas iš mažesnės energijos būsenų. Po šių sužadinimų vyksta ir atsipalaidavimo procesai. Atsipalaidavimo etape fotonai pakartotinai spinduliuojami arba išspinduliuojami. Laikotarpis tarp fotonų sugerties ir emisijos gali skirtis priklausomai nuo medžiagos.
Elektroliuminescencija rodo cheminį reiškinį, kai medžiaga skleidžia šviesą kaip atsaką į elektros srovę. Galime jį sutrumpinti kaip EL. Tai ir optinis, ir elektrinis reiškinys. Jis gali atsirasti esant elektros srovei arba esant stipriam elektriniam laukui. Ši savybė skiriasi nuo juodos kūno šviesos spinduliuotės, atsirandančios dėl vienos iš šių priežasčių: šilumos, cheminės reakcijos, garso ir kito mechaninio poveikio.
Termoliuminescencija gali būti apibūdinta kaip kai kurių mineralinių formų ir kai kurių kristalinių medžiagų spinduliavimas. Ši emisija atsiranda dėl elektronų poslinkio šių medžiagų kristalinėje gardelėje. Kai kurie medžiagų, kurios gali patirti termoliuminescenciją, pavyzdžiai: keramika, plyta, ugnies duobės ir kt.
Kuo skiriasi fluorescencija ir fosforescencija bei liuminescencija?
Fluorescencija yra šviesos spinduliavimas iš medžiagos, kuri anksčiau absorbavo energiją. Pagrindinis skirtumas tarp fluorescencijos ir fosforescencijos bei liuminescencijos yra jų emisija. Fluorescencijos atveju medžiaga gali iš karto pakartotinai skleisti sugertą spinduliuotę, o fosforescencijos atveju medžiaga spinduliuotę iš karto po sugerties neišspinduliuoja. Kita vertus, liuminescencija yra nešildomos medžiagos šviesos išskyrimas dėl kitos priežasties, pavyzdžiui, cheminės reakcijos, elektros energijos ir kt.
Toliau pateikiama skirtumo tarp fluorescencijos ir fosforescencijos bei liuminescencijos santrauka lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – fluorescencija vs fosforescencija vs liuminescencija
Fluorescencija, fosforescencija ir liuminescencija yra susijusios su sugertos šviesos spinduliavimu iš š altinio medžiagos. Pagrindinis skirtumas tarp fluorescencijos ir fosforescencijos bei liuminescencijos yra tas, kad esant fluorescencijai medžiaga gali nedelsdama pakartotinai skleisti sugertą spinduliuotę, tačiau esant fosforescencijai, medžiaga spinduliuotę neperduoda iškart po sugerties. Tuo tarpu liuminescencija reiškia šviesos spinduliavimą iš nekaitintos medžiagos dėl kokios nors kitos priežasties, pvz., cheminės reakcijos, elektros energijos ir kt.
