A fluoreszcencia és a foszforeszcencia és a lumineszcencia közötti legfontosabb különbség a fénykibocsátás módja. Fluoreszcenciában az anyag azonnal ki tudja bocsátani az elnyelt sugárzást, míg foszforeszcenciában az anyag nem bocsátja ki közvetlenül a sugárzást közvetlenül az abszorpció után. A lumineszcencia ezzel szemben egy nem melegített anyagból valamilyen más ok, például kémiai reakció, elektromos energia stb. miatti fénykibocsátás.
Minden fluoreszcencia, foszforeszcencia és lumineszcencia a forrásanyagból származó elnyelt fény kibocsátásához kapcsolódik.
Mi az a fluoreszcencia?
A fluoreszcenciát úgy határozhatjuk meg, mint egy olyan anyag fénykibocsátását, amely korábban már elnyelt energiát. Az ilyen típusú anyagoknak fényt vagy bármilyen más elektromágneses sugárzást kell elnyelnie, hogy fluoreszcenciaként fényt bocsáthassanak ki. Ezenkívül ez a kibocsátott fény egyfajta lumineszcencia, vagyis spontán bocsát ki. A kibocsátott fény hullámhossza gyakran hosszabb, mint az elnyelt fényé. Ez azt jelenti, hogy a kibocsátott fényenergia alacsonyabb, mint az elnyelt energia.
Fluoreszcenciában az anyagban lévő atomok gerjesztésének eredményeként fény bocsát ki. Az elnyelt energia gyakran nagyon rövid idő alatt, körülbelül 10-8 másodperc alatt lumineszcencia formájában szabadul fel. Ez azt jelenti, hogy azonnal megfigyelhetjük a fluoreszcenciát, amint eltávolítjuk a gerjesztést okozó sugárforrást.
A fluoreszcenciának számos alkalmazása létezik különböző területeken, mint például ásványtan, gemológia, gyógyászat, kémiai érzékelők, biokémiai kutatások, színezékek, biológiai detektorok, fénycsőgyártás stb. folyamat is; például egyes ásványokban.
Mi az a foszforeszcencia?
A foszforeszcencia a fotolumineszcencia egyik fajtája, amelyben egy rövid hullámhosszú fénynek kitett anyag az anyag izzását okozhatja. Ez a fény elnyelésével és a fény hosszabb hullámhosszon történő újrakibocsátásával történik. Az anyag hajlamos elnyelni a sugárzásból származó energia egy részét, hogy azt a sugárforrás eltávolítása után hosszabb ideig kibocsássa.
A foszforeszcencia kialakulásának két lehetséges mechanizmusa van: a triplett foszforeszcencia és a perzisztens foszforeszcencia. A hármas foszforeszcencia akkor következik be, amikor egy atom nagy energiájú fotont abszorbeál, míg a perzisztens foszforeszcencia akkor következik be, amikor egy nagy energiájú fotont egy atom abszorbeál, ami azt okozza, hogy az elektronjait a kristályos vagy amorf anyag rácsának hibájában fogja meg.
Mi a lumineszcencia?
A lumineszcencia egy nem melegített anyag által kibocsátott fény. Ez egy anyagból származó spontán fénykibocsátás. Nevezhetjük „hideg fénynek”, mert a fény nem fűtött anyagból bocsát ki. Ennek az emissziónak az okai lehetnek kémiai reakciók, elektromos energia, szubatomi mozgások vagy egy kristály feszültsége. Ezért könnyen meg tudjuk különböztetni a lumineszcenciát az izzástól, mivel izzításkor a fény fűtött forrásból bocsát ki. A lumineszcencia különböző típusai léteznek, mint például a biolumineszcencia, kemilumineszcencia, elektrolumineszcencia, fotolumineszcencia és termolumineszcencia.
Lumineszcencia típusai
A kemilumineszcencia egy kémiai reakció eredményeként létrejövő fénykibocsátás. Itt a kibocsátott fényt lumineszcenciának nevezik. Ez azt jelenti, hogy a fény spontán emisszióként bocsát ki, nem hő vagy hideg fény által. Azonban hő is képződhet. Ezután a reakció exoterm lesz.
A biolumineszcencia az élő szervezetek biokémiai fénykibocsátását jelzi. Ez a kemilumineszcencia egy fajtája. Ez a kibocsátás főként tengeri gerinceseknél és gerincteleneknél fordul elő. Megfigyelhetünk azonban biolumineszcenciát egyes gombafajokban, mikroorganizmusokban, például biolumineszcens baktériumokban, szárazföldi ízeltlábúakban (szentjánosbogarak) stb.
A fotolumineszcencia a lumineszcencia egyik formája, amely fotonabszorpción keresztül történő fotogerjesztéssel történik. Ez a fénykibocsátás akkor következik be, amikor egy anyag elnyeli az elektromágneses sugárzást, és újra kibocsátja a sugárzást. Ez a folyamat fotogerjesztéssel kezdődik. Ez azt jelenti, hogy az anyag elektronjai gerjesztéseken mennek keresztül, amikor az anyag elnyeli a fotonokat, és az elektronok alacsonyabb energiájú állapotokból magasabb energiájú állapotokba kerülnek. Ezeket a gerjesztéseket követően relaxációs folyamatok is következnek. A relaxációs lépésben a fotonok újrasugárzásra vagy kibocsátásra kerülnek. A fotonok abszorpciója és emissziója közötti időtartam az anyagtól függően változhat.
Az elektrolumineszcencia olyan kémiai jelenséget jelez, amelyben egy anyag fényt bocsát ki elektromos áram áthaladására válaszul. Rövidíthetjük EL-nek. Ez egyszerre optikai és elektromos jelenség. Előfordulhat elektromos áram vagy erős elektromos tér jelenlétében. Ez a tulajdonság különbözik a fekete test fénykibocsátásától, amely a következő okok valamelyikéből ered: hő, kémiai reakció, hang és egyéb mechanikai hatás.
A termolumineszcenciát úgy írhatjuk le, mint egyes ásványi formák és egyes kristályos anyagok fénykibocsátását. Ez az emisszió ezen anyagok kristályrácsán belüli elektronelmozdulása miatt következik be. Néhány példa a termolumineszcencián áteső anyagokra: kerámia, tégla, tűzrakás stb.
Mi a különbség a fluoreszcencia és a foszforeszcencia, valamint a lumineszcencia között?
A fluoreszcencia egy olyan anyag fénykibocsátása, amely korábban már elnyelt energiát. A legfontosabb különbség a fluoreszcencia és a foszforeszcencia és a lumineszcencia között a kibocsátásuk. Fluoreszcenciában az anyag azonnal ki tudja bocsátani az elnyelt sugárzást, míg foszforeszcenciában az anyag nem bocsátja ki közvetlenül a sugárzást közvetlenül az abszorpció után. A lumineszcencia viszont egy nem melegített anyagból származó fény kibocsátása valamilyen más ok miatt, például kémiai reakció, elektromos energia stb.
Az alábbiakban összefoglaljuk a fluoreszcencia és a foszforeszcencia és a lumineszcencia közötti különbséget táblázatos formában, egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Fluoreszcencia vs foszforeszcencia vs lumineszcencia
A fluoreszcencia, foszforeszcencia és lumineszcencia a forrásanyagból származó elnyelt fény kibocsátásával kapcsolatos. A legfontosabb különbség a fluoreszcencia és a foszforeszcencia és a lumineszcencia között az, hogy fluoreszcencia esetén az anyag azonnal ki tudja bocsátani az elnyelt sugárzást, de foszforeszcencia esetén az anyag nem bocsátja ki újra a sugárzást közvetlenül az abszorpció után. Míg a lumineszcencia egy nem melegített anyagból valamilyen más ok, például kémiai reakció, elektromos energia stb. miatti fénykibocsátásra utal.
