Avainero fluoresenssin ja fosforesenssin ja luminesenssin välillä on tapa, jolla ne lähettävät valoa. Fluoresenssissa aine voi välittömästi lähettää uudelleen absorboituneen säteilyn, kun taas fosforesenssissa aine ei lähetä säteilyä uudelleen välittömästi absorption jälkeen. Luminesenssi taas on valon säteilyä lämmittämättömästä aineesta, joka johtuu jostain muusta syystä, kuten kemiallisesta reaktiosta, sähköenergiasta jne.
Kaikki fluoresenssi, fosforesenssi ja luminesenssi liittyvät lähdemateriaalista absorboidun valon emissioon.
Mikä on fluoresenssi?
Fluoresenssi voidaan määritellä valon emissiona aineesta, joka on absorboinut energiaa aiemmin. Tämän tyyppisten aineiden on absorboitava valoa tai muuta sähkömagneettista säteilyä lähettääkseen valoa fluoresenssina. Lisäksi tämä säteilevä valo on eräänlainen luminesenssi, mikä tarkoittaa, että se säteilee spontaanisti. Säteilevä valo on usein pidempi aallonpituus kuin absorboitunut valo. Tämä tarkoittaa, että säteilevä valoenergia on pienempi kuin absorboitunut energia.
Fluoresenssissa valoa säteilee aineen atomien virittymisen seurauksena. Absorboitunut energia vapautuu usein luminesenssina hyvin lyhyessä ajassa, noin 10-8 sekunnissa. Tämä tarkoittaa, että voimme tarkkailla fluoresenssia heti, kun poistamme virittymistä aiheuttavan säteilylähteen.
Fluoresenssilla on monia sovelluksia eri aloilla, kuten mineralogia, gemologia, lääketiede, kemialliset anturit, biokemiallinen tutkimus, väriaineet, biologiset ilmaisimet, loistelamppujen valmistus jne. Lisäksi voimme löytää tämän prosessin luonnollisena myös prosessi; esimerkiksi joissakin mineraaleissa.
Mitä on fosforesenssi?
Fosforesenssi on eräänlainen fotoluminesenssi, jossa lyhyen aallonpituuden valolle altistettu aine voi saada aineen hehkumaan. Tämä tapahtuu absorboimalla valoa ja lähettämällä uudelleen tätä valoa pidemmällä aallonpituudella. Materiaalilla on taipumus absorboida osa säteilyn energiasta lähettääkseen sen takaisin pidemmäksi ajaksi säteilylähteen poistamisen jälkeen.
On kaksi mahdollista mekanismia, joilla fosforesenssi voi tapahtua: triplettifosforesenssi ja jatkuva fosforesenssi. Kolmoisfosforesenssi tapahtuu, kun atomi absorboi korkeaenergisen fotonin, kun taas pysyvä fosforesenssi tapahtuu, kun atomi absorboi korkean energian fotonin, mikä saa sen vangitsemaan elektroninsa kiteisen tai amorfisen materiaalin hilan vikaan.
Mikä on luminesenssi?
Luminesenssi on lämmittämättömän aineen lähettämää valoa. Se on spontaani valon emissio aineesta. Voimme kutsua sitä "kylmäksi valoksi", koska valo ei säteile kuumennetusta aineesta. Tämän päästön syitä voivat olla kemialliset reaktiot, sähköenergia, subatomiset liikkeet tai kiteen jännitys. Siksi voimme helposti erottaa luminesenssin hehkusta, koska hehkussa valo säteilee lämmitetystä lähteestä. Luminesenssityyppejä on erilaisia, kuten bioluminesenssi, kemiluminesenssi, elektroluminesenssi, fotoluminesenssi ja termoluminesenssi.
Luminesenssityypit
Kemiluminesenssi on valon säteily kemiallisen reaktion seurauksena. Tässä säteilevää valoa kutsutaan luminesenssiksi. Tämä tarkoittaa, että valo säteilee spontaanina säteilynä, ei kuumana tai kylmänä valona. Kuitenkin lämpöä voi myös muodostua. Sitten reaktiosta tulee eksoterminen.
Bioluminesenssi osoittaa elävien organismien biokemiallisen valon emission. Se on eräänlainen kemiluminesenssi. Tätä päästöä esiintyy pääasiassa meren selkärankaisilla ja selkärangattomilla. Voimme kuitenkin havaita bioluminesenssia joissakin sienilajeissa, mikro-organismeissa, kuten bioluminesoivissa bakteereissa, maanpäällisissä niveljalkaisissa (tulikärpäsissä) jne.
Fotoluminesenssi on luminesenssin muoto, joka syntyy fotoniabsorption kautta tapahtuvan valovirityksen yhteydessä. Tämä valoemissio tapahtuu, kun aine absorboi sähkömagneettista säteilyä ja lähettää sen uudelleen. Tämä prosessi alkaa valovirityksellä. Tämä tarkoittaa, että aineen elektronit joutuvat virityksiin, kun aine absorboi fotoneja, ja elektronit siirtyvät korkeamman energian tiloihin alhaisemman energian tiloista. Näiden herätteiden jälkeen tapahtuu myös rentoutumisprosesseja. Relaksaatiovaiheessa fotoneja säteilevät uudelleen tai säteilevät. Fotonien absorption ja emission välinen aika voi vaihdella aineesta riippuen.
Elektroluminesenssi ilmaisee kemiallista ilmiötä, jossa materiaali lähettää valoa vasteena sähkövirran kululle. Voimme lyhentää sen nimellä EL. Tämä on sekä optinen että sähköinen ilmiö. Se voi tapahtua sähkövirran tai voimakkaan sähkökentän läsnä ollessa. Tämä ominaisuus eroaa mustan kehon valosäteilystä, joka johtuu jostakin seuraavista syistä: lämpö, kemiallinen reaktio, ääni ja muu mekaaninen vaikutus.
Termoluminesenssia voidaan kuvata valon emissiona joistakin mineraalimuodoista ja joistakin kiteisistä materiaaleista. Tämä emissio johtuu elektronien siirtymisestä näiden aineiden kidehilassa. Joitakin esimerkkejä aineista, jotka voivat läpäistä termoluminesenssia, ovat keramiikka, tiili, palokuopat jne.
Mitä eroa on fluoresenssin ja fosforesenssin ja luminesenssin välillä?
Fluoresenssi on valon emissio aineesta, joka on absorboinut energiaa aiemmin. Keskeinen ero fluoresenssin ja fosforesenssin ja luminesenssin välillä on niiden päästöt. Fluoresenssissa aine voi välittömästi lähettää uudelleen absorboituneen säteilyn, kun taas fosforesenssissa aine ei lähetä säteilyä uudelleen välittömästi absorption jälkeen. Luminesenssi puolestaan on lämmittämättömästä aineesta johtuvaa valoa jostain muusta syystä, kuten kemiallisesta reaktiosta, sähköenergiasta jne.
Alla on yhteenveto fluoresenssin ja fosforesenssin ja luminesenssin eroista taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Fluoresenssi vs fosforesenssi vs luminesenssi
Fluoresenssi, fosforesenssi ja luminesenssi liittyvät lähdemateriaalista absorboidun valon säteilyyn. Keskeinen ero fluoresenssin ja fosforesenssin ja luminesenssin välillä on, että fluoresenssissa aine voi välittömästi lähettää uudelleen absorboituneen säteilyn, mutta fosforesenssissa aine ei lähetä säteilyä uudelleen välittömästi absorption jälkeen. Luminesenssi viittaa lämmittämättömästä aineesta peräisin olevaan valon säteilyyn, joka johtuu jostain muusta syystä, kuten kemiallisesta reaktiosta, sähköenergiasta jne.
