Differenza tra fluorescenza e luminescenza

Differenza principale - Fluorescenza vs. Luminescenza

Fluorescenza e luminescenza entrambi descrivono processi in cui i materiali emettono fotoni senza che l'emissione sia causata dal calore. Il differenza principale tra fluorescenza e luminescenza è quello descrive la luminescenza qualunque processo in cui i fotoni vengono emessi senza che il calore sia la causa, mentre la fluorescenza è, infatti, a genere di luminescenza in cui un fotone viene inizialmente assorbito, il che fa sì che l'atomo si trovi in ​​uno stato singoletto eccitato. Quando l'elettrone ritorna allo stato fondamentale, viene emesso un fotone a energia più bassa.

Cos'è la luminescenza

La luminescenza si riferisce alla radiazione di luce proveniente dai materiali, che non è causata dal calore. Una sostanza che si illumina quando la sua temperatura è ben alzata (come una barra di metalli incandescente incandescente), quindi, non esibisce luminescenza.

La luce viene emessa quando un elettrone in uno stato eccitato "cade" fino allo stato fondamentale. Quando si verifica questo processo, viene emesso un fotone che trasporta una quantità di energia pari all'intervallo di energia tra gli stati. L'energia che trasporta un fotone determina la sua lunghezza d'onda: se la lunghezza d'onda è nella regione visibile dello spettro elettromagnetico, allora si vede "luce".

chemiluminescenza è un tipo di luminescenza in cui la luce viene emessa a causa di una reazione chimica. Durante la chemoluminescenza, una reazione chimica produce atomi con elettroni in stati eccitati. La luce viene emessa mentre cadono allo stato fondamentale. Per esempio, luminol è una sostanza chimica che subisce una reazione chimica per produrre una molecola con elettroni in uno stato eccitato. Il ferro presente nell'emoglobina nel sangue può agire da catalizzatore per questa reazione. Pertanto, il luminol viene spesso spruzzato sulle scene del crimine per vedere se ci sono state tracce di sangue. Se era presente del sangue, viene prodotto un bagliore bluastro che può essere visto nell'oscurità per alcuni secondi.

Il luminolo (miscelato con perossido di idrogeno) può produrre un bagliore particolare al buio quando è presente l'emoglobina

Luciferin è un prodotto chimico presente nelle lucciole che, una volta ossidato, produce un bagliore. Allo stesso modo, il bagliore nelle meduse è prodotto dal composto equorina.

elettroluminescenza è un altro tipo di luminescenza che si verifica quando gli elettroni, che sono accelerati da forti campi elettrici, entrano in collisione con un materiale e provocano la ionizzazione del materiale (come nel caso dei tubi di scarico del gas) o quando elettroni e fori si ricombinano in un materiale semiconduttore.

Cos'è la fluorescenza

La fluorescenza è di per sé un tipo di luminescenza chiamata fotoluminescenza. Qui, gli elettroni vengono prima eccitati da un fotone esterno. L'elettrone eccitato potrebbe avere lo stesso spin di quello a livello del suolo, o lo spin opposto. Quando gli spin di tutti gli elettroni nel sistema finiscono per essere abbinati, si dice che il sistema sia in a canottiera stato. Quando c'è un insieme di elettroni con spin non accoppiati, si dice che il sistema sia in a tripletta stato.

L'elettrone eccitato può quindi tornare al livello del suolo emettendo un fotone. Quando un elettrone è eccitato tripletta stato, se emette un fotone per tornare allo stato fondamentale, il processo è indicato come fosforescenza. Quando un elettrone è eccitato canottiera stato, quando emette un fotone per tornare al livello del suolo, il processo è indicato come fluorescenza. Rispetto alla fosforescenza, gli elettroni trascorrono tempi molto più brevi nei loro stati eccitati in fluorescenza.

Il processo di fluorescenza avviene attraverso diverse fasi. Innanzitutto, l'elettrone eccitato cade in uno stato di energia vibratoria inferiore, in un processo chiamato rilassamento. Quindi, un fotone viene emesso mentre l'elettrone cade allo stato fondamentale. Dopo l'emissione del fotone, l'elettrone subisce nuovamente il rilassamento per cadere al più basso livello di energia vibrazionale allo stato fondamentale.

Nota che durante i processi di rilassamento, gli elettroni perdono energia ma i fotoni non vengono emessi. Di conseguenza, i fotoni emessi durante la fluorescenza trasportano meno energia rispetto al fotone assorbito. Di conseguenza, lo spettro di emissione di un materiale sottoposto a fluorescenza viene spostato verso lunghezze d'onda maggiori rispetto al suo spettro di assorbimento. Questo spostamento in lunghezze d'onda è chiamato il Stokes shift.

Nel lampade fluorescenti, le onde ultraviolette vengono dapprima prodotte passando una corrente elettrica attraverso un gas. I raggi ultravioletti causano quindi fluorescenza in un rivestimento applicato all'interno della lampadina.

Le lampade fluorescenti si accendono a causa degli effetti della fluorescenza

Differenza tra fluorescenza e luminescenza

Meccanismo

Luminescenza si riferisce a qualsiasi meccanismo in cui i fotoni sono generati, senza un input di calore.

Fluorescenza si riferisce a uno specifico genere di luminescenza in cui l'energia per produrre il fotone deriva dall'assorbimento di un fotone con maggiore energia. un entusiasta canottiera lo stato è prodotto nelle fasi intermedie.

Orizzonte temporale

Nel luminescenza processi, in generale, un fotone può essere emesso dopoin qualsiasi momento La vita dell'elettrone nell'eccitato può variare da processo a processo.

Nel fluorescenza, la durata dello stato eccitato è molto piccola. Quindi, i fotoni vengono emessi dagli atomi subito dopo che i fotoni incidenti vengono assorbiti.

Cortesia dell'immagine

"Luminol ed emoglobina. Luminol si illumina in una soluzione alcalina quando aggiungi l'emoglobina e l'H2O2 "da tutti inutilizzati da Berlino, Germania (http://www.flickr.com/photos/mgdtgd/140282001/) [CC BY-SA 2.5], tramite Wikimedia Commons

"Confronto di lampadine fluorescenti compatte con 105W, 36W e 11W." Di Tobias Maier (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons