Kľúčový rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou a luminiscenciou je spôsob, akým vyžarujú svetlo. Pri fluorescencii môže látka okamžite reemitovať absorbované žiarenie, zatiaľ čo pri fosforescencii látka nevyžaruje žiarenie bezprostredne po absorpcii. Luminiscencia je na druhej strane vyžarovanie svetla z nezahriatej látky v dôsledku inej príčiny, ako je chemická reakcia, elektrická energia atď.
Všetka fluorescencia, fosforescencia a luminiscencia súvisia s emisiou absorbovaného svetla zo zdrojového materiálu.
Čo je fluorescencia?
Fluorescenciu možno definovať ako emisiu svetla z látky, ktorá predtým absorbovala energiu. Tento typ látky musí absorbovať svetlo alebo akékoľvek iné elektromagnetické žiarenie, aby emitovalo svetlo vo forme fluorescencie. Okrem toho je toto vyžarované svetlo druhom luminiscencie, čo znamená, že sa vyžaruje spontánne. Vyžarované svetlo má často dlhšiu vlnovú dĺžku ako absorbované svetlo. To znamená, že vyžarovaná svetelná energia je nižšia ako absorbovaná energia.
Pri fluorescencii sa svetlo vyžaruje v dôsledku excitácie atómov v látke. Absorbovaná energia sa často uvoľňuje ako luminiscencia vo veľmi krátkom časovom období, približne 10-8 sekúnd. To znamená, že môžeme pozorovať fluorescenciu hneď, ako odstránime zdroj žiarenia, ktorý spôsobuje excitáciu.
Existuje mnoho aplikácií fluorescencie v rôznych oblastiach, ako je mineralógia, gemológia, medicína, chemické senzory, biochemický výskum, farbivá, biologické detektory, výroba žiariviek atď. Navyše tento proces môžeme považovať za prirodzený proces tiež; napríklad v niektorých mineráloch.
Čo je fosforescencia?
Fosforescencia je typ fotoluminiscencie, pri ktorej látka vystavená svetlu krátkej vlnovej dĺžky môže spôsobiť, že látka žiari. To sa deje absorpciou svetla a reemisiou tohto svetla pri dlhšej vlnovej dĺžke. Materiál má tendenciu absorbovať časť energie zo žiarenia, aby ju po odstránení zdroja žiarenia vyžaroval na dlhší čas.
Existujú dva možné mechanizmy, z ktorých môže nastať fosforescencia: tripletová fosforescencia a perzistentná fosforescencia. Tripletová fosforescencia nastáva, keď atóm absorbuje vysokoenergetický fotón, zatiaľ čo perzistentná fosforescencia nastáva, keď je vysokoenergetický fotón absorbovaný atómom, čo spôsobí, že zachytí svoje elektróny v defekte v mriežke kryštalického alebo amorfného materiálu.
Čo je luminiscencia?
Luminiscencia je vyžarovanie svetla látkou, ktorá nebola zahriata. Je to spontánna emisia svetla z látky. Môžeme to nazvať „studené svetlo“, pretože svetlo nevyžaruje zo zahriatej látky. Príčiny tejto emisie môžu zahŕňať chemické reakcie, elektrickú energiu, subatomárne pohyby alebo namáhanie kryštálu. Luminiscenciu preto ľahko odlíšime od žhavenia, pretože pri žhavení svetlo vyžaruje zo zohriateho zdroja. Existujú rôzne typy luminiscencie, ako je bioluminiscencia, chemiluminiscencia, elektroluminiscencia, fotoluminiscencia a termoluminiscencia.
Typy luminiscencie
Chemiluminiscencia je emisia svetla ako výsledok chemickej reakcie. Tu sa vyžarované svetlo nazýva luminiscencia. To znamená, že svetlo vyžaruje spontánne, nie teplom alebo studeným svetlom. Môže sa však vytvárať aj teplo. Potom sa reakcia stane exotermickou.
Bioluminiscencia označuje biochemickú emisiu svetla živými organizmami. Ide o typ chemiluminiscencie. Táto emisia sa vyskytuje hlavne u morských stavovcov a bezstavovcov. Bioluminiscenciu však môžeme pozorovať u niektorých druhov húb, mikroorganizmov ako sú bioluminiscenčné baktérie, suchozemské článkonožce (svetlušky) atď.
Fotoluminiscencia je forma luminiscencie, ku ktorej dochádza pri fotoexcitácii prostredníctvom absorpcie fotónov. K tejto emisii svetla dochádza, keď látka absorbuje elektromagnetické žiarenie a opätovne ho vyžaruje. Tento proces začína fotoexcitáciou. To znamená, že elektróny látky podliehajú excitáciám, keď látka absorbuje fotóny a elektróny sa presúvajú do vyšších energetických stavov z nižších energetických stavov. Po týchto excitáciách nastávajú aj relaxačné procesy. V relaxačnom kroku sú fotóny opätovne vyžarované alebo emitované. Časové obdobie medzi absorpciou a emisiou fotónov sa môže líšiť v závislosti od látky.
Elektroluminiscencia označuje chemický jav, pri ktorom materiál vyžaruje svetlo ako odozvu na prechod elektrického prúdu. Môžeme to skrátiť ako EL. Ide o optický aj elektrický jav. Môže sa vyskytnúť v prítomnosti elektrického prúdu alebo v prítomnosti silného elektrického poľa. Táto vlastnosť sa líši od vyžarovania svetla čierneho telesa, ktoré je výsledkom jednej z nasledujúcich príčin: teplo, chemická reakcia, zvuk a iné mechanické pôsobenie.
Termoluminiscenciu možno opísať ako emisiu svetla z niektorých minerálnych foriem a niektorých kryštalických materiálov. K tejto emisii dochádza v dôsledku premiestňovania elektrónov v kryštálovej mriežke týchto látok. Niektoré príklady látok, ktoré môžu podliehať termoluminiscencii, zahŕňajú keramiku, tehly, ohniská atď.
Aký je rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou a luminiscenciou?
Fluorescencia je emisia svetla z látky, ktorá predtým absorbovala energiu. Kľúčový rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou a luminiscenciou sú ich emisie. Pri fluorescencii môže látka okamžite reemitovať absorbované žiarenie, zatiaľ čo pri fosforescencii látka nevyžaruje žiarenie bezprostredne po absorpcii. Luminiscencia je na druhej strane emisia svetla z nezahriatej látky v dôsledku inej príčiny, ako je chemická reakcia, elektrická energia atď.
Nižšie je zhrnutie rozdielu medzi fluorescenciou a fosforescenciou a luminiscenciou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Fluorescencia vs. fosforescencia vs luminiscencia
Fluorescencia, fosforescencia a luminiscencia súvisia s emisiou absorbovaného svetla zo zdrojového materiálu. Kľúčový rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou a luminiscenciou je v tom, že pri fluorescencii môže látka okamžite reemitovať absorbované žiarenie, ale pri fosforescencii látka nevyžaruje žiarenie ihneď po absorpcii. Zatiaľ čo luminiscencia sa vzťahuje na emisiu svetla z nezahriatej látky v dôsledku inej príčiny, ako je chemická reakcia, elektrická energia atď.
