Kľúčový rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou je v tom, že fluorescencia sa zastaví, len čo odoberieme zdroj svetla, zatiaľ čo fosforescencia má tendenciu zostať o niečo dlhšie aj po odstránení zdroja vyžarujúceho svetla.
Keď molekula alebo atóm absorbuje energiu, môže prejsť rôznymi zmenami. Fluorescencia a fosforescencia sú dva takéto procesy. Okrem vyššie uvedeného kľúčového rozdielu existujú medzi týmito dvoma pojmami aj ďalšie rozdiely, napríklad energia uvoľnená pri fluorescenčnom procese je vyššia ako pri fosforescencii.
Čo je fluorescencia?
Elektróny v atóme alebo molekule môžu absorbovať energiu elektromagnetického žiarenia a tým excitovať do vyššieho energetického stavu. Tento horný energetický stav je nestabilný; preto sa elektrón rád vracia do základného stavu. Pri návrate vyžaruje absorbovanú vlnovú dĺžku. V tomto relaxačnom procese vyžarujú prebytočnú energiu ako fotóny. Tento relaxačný proces nazývame fluorescencia. Fluorescencia prebieha oveľa rýchlejšie. Vo všeobecnosti sa dokončí za približne 10-5 sekúnd alebo menej času od času budenia.
Keď plynné atómy podliehajú fluorescencii, atómová fluorescencia nastáva pri vystavení žiareniu s vlnovou dĺžkou, ktorá presne zodpovedá jednej z absorpčných čiar prvku. Napríklad plynné atómy sodíka absorbujú a excitujú absorbovaním 589 nm žiarenia. Relaxácia potom nastáva reemisiou fluorescenčného žiarenia rovnakej vlnovej dĺžky. Z tohto dôvodu môžeme použiť fluorescenciu na identifikáciu rôznych prvkov. Keď sú vlnové dĺžky excitácie a reemisie rovnaké, nazývame výslednú emisiu ako rezonančná fluorescencia.
Iné mechanizmy
Okrem fluorescencie existujú aj iné mechanizmy, pomocou ktorých môže excitovaný atóm alebo molekula odovzdať svoju prebytočnú energiu a uvoľniť sa do svojho základného stavu. Neradiatívna relaxácia a fluorescenčné emisie sú dva také dôležité mechanizmy. Kvôli mnohým mechanizmom je životnosť vzrušeného stavu krátka. Relatívny počet molekúl, ktoré fluoreskujú, je malý, pretože tento jav vyžaduje štrukturálne vlastnosti, ktoré spomaľujú rýchlosť neradiačnej relaxácie a zvyšujú rýchlosť fluorescencie. Vo väčšine molekúl tieto vlastnosti nie sú; preto podstupujú nežiariacu relaxáciu a nedochádza k fluorescencii. Molekulárne fluorescenčné pásy pozostávajú z veľkého počtu tesne umiestnených čiar; preto je zvyčajne ťažké to vyriešiť.
Čo je fosforescencia?
Keď molekuly absorbujú svetlo a prejdú do excitovaného stavu, majú dve možnosti. Môžu buď uvoľniť energiu a okamžite sa vrátiť do základného stavu, alebo podstúpiť iné nežiarivé procesy. Ak excitovaná molekula podstúpi nežiariaci proces, vyžaruje určitú energiu a dostane sa do tripletového stavu, kde je energia o niečo menšia ako energia opusteného stavu, ale je vyššia ako energia základného stavu. Molekuly môžu zostať o niečo dlhšie v tomto menej energetickom tripletovom stave.
Obrázok 01: Fosforescencia
Tento stav nazývame metastabilný stav. Potom sa metastabilný stav (trojitý stav) môže pomaly rozpadnúť vyžarovaním fotónov a vrátiť sa späť do základného stavu (singletový stav). Keď sa to stane, nazývame to fosforescencia.
Aký je rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou?
Fluorescencia je vyžarovanie svetla látkou, ktorá absorbovala svetlo alebo iné elektromagnetické žiarenie, zatiaľ čo fosforescencia sa týka svetla vyžarovaného látkou bez horenia alebo vnímateľného tepla. Keď privedieme svetlo do vzorky molekúl, okamžite vidíme fluorescenciu. Fluorescencia sa zastaví, len čo odoberieme zdroj svetla. Ale fosforescencia má tendenciu zostať o niečo dlhšie, aj keď odstránime zdroj ožarujúceho svetla.
Zhrnutie – Fluorescencia vs fosforescencia
Fuorescencia aj fosforescencia sú chemické procesy, pri ktorých dochádza k absorpcii a emisii svetla. Rozdiel medzi fluorescenciou a fosforescenciou je v tom, že fluorescencia sa zastaví, len čo odoberieme zdroj svetla, zatiaľ čo fosforescencia má tendenciu zostať o niečo dlhšie aj po odstránení zdroja ožarujúceho svetla.
