A fluoreszcencia és a foszforeszcencia közötti különbség

Fluoreszcencia vs foszforeszcencia

Ha egy molekula vagy atom elnyeli az energiát, különböző változásokon megy keresztül. A fluoreszcencia és a foszforeszcencia két ilyen eljárás.

Mi a fluoreszcencia?

Egy atomban vagy egy molekulában lévő elektronok elnyelhetik az energiát az elektromágneses sugárzásban, és így gerjesztik a felső energiatartományba. Ez a felső energiaállapot instabil; ezért az elektron szeret visszatérni a földi állapotba. Visszatéréskor az elnyelt hullámhosszat bocsátja ki. Ebben a relaxációs folyamatban a felesleges energiát fotonként bocsátják ki. Ez a relaxációs folyamat fluoreszcenciaként ismert. A fluoreszcencia sokkal gyorsabban zajlik le. Általában a gerjesztés időpontjától számítva körülbelül 10-5 s vagy kevesebb idő telik el. Atomi fluoreszcencia esetén a gáz halmazállapotú atomok fluoreszkálnak, ha olyan hullámhosszú sugárzásnak vannak kitéve, amely pontosan megegyezik az elem abszorpciós vonalának egyikével. Például a gázhalmazállapotú nátrium-atomok abszorbeálódnak és gerjesztik az 589 nm-es sugárzás elnyelésével. Ezután a pihenés az azonos hullámhosszú fluoreszcens sugárzás újrahasznosításával történik. Emiatt fluoreszcenciát használhatunk a különböző elemek azonosítására. Ha a gerjesztési és újra kibocsátási hullámhosszok megegyeznek, a keletkező emissziót rezonancia fluoreszcenciának nevezik. A fluoreszcencián kívül más olyan mechanizmusok is léteznek, amelyek révén a gerjesztett atom vagy molekula feleslegessé teheti feleslegeit és ellazulhat alapállapotáért. A nem sugárzó relaxáció és a fluoreszcencia emisszió két ilyen fontos mechanizmus. Számos mechanizmus miatt a gerjesztett állapot élettartama rövid. A fluoreszkálandó molekulák relatív száma kicsi, mivel a fluoreszcencia olyan strukturális jellemzőket igényel, amelyek lassítják a nem-radiatív relaxáció sebességét és fokozzák a fluoreszcencia sebességét. A legtöbb molekulában ezek a tulajdonságok nincsenek ott; ezért nem sugárzó relaxációnak vannak kitéve, és a fluoreszcencia nem fordul elő. A molekuláris fluoreszcens sávok nagyszámú, szorosan elosztott vonalból állnak; ezért általában nehéz megoldani.

Mi a foszforeszcencia?

Amikor a molekulák felszívják a fényt, és a gerjesztett állapotba mennek, két lehetőségük van. Lehet, hogy felszabadítják az energiát, és azonnal visszatérnek a talajállapotba, vagy más nem sugárzó folyamatokon mennek keresztül. Ha a gerjesztett molekula nem sugárzó folyamaton megy keresztül, akkor energiát bocsát ki, és tripletállapotba juttat, ahol az energia valamivel kisebb, mint a kilépett állapot energiája, de magasabb, mint a földi energia. A molekulák kicsit hosszabb ideig maradhatnak ebben a kevésbé energia-triplet állapotban. Ez az állapot metastabil állapotnak ismert. Ezután a metastabil állapot (triplet állapot) lassan bomlik a fotonok kibocsátásával, és visszatér a földi állapotba (szinglett állapot).Ha ez történik, akkor foszforeszcencia néven ismert.

Mi a különbség a fluoreszcencia és a foszforeszcencia között? • Ha fényt szállítunk egy molekulaminta számára, azonnal látjuk a fluoreszcenciát. Miután eltávolítjuk a fényforrást, a fluoreszcencia leáll. A foszforeszcencia azonban még kevésbé marad a sugárzó fényforrás eltávolítása után is. • A fluoreszcencia akkor következik be, amikor a gerjesztett energia felszabadul, és a molekula visszatér a földi állapotba a szinglett gerjesztett szakaszból. A foszforeszcencia akkor megy végbe, ha egy molekula visszatér a földi állapotba a triplet izgatott állapotából (metastabil állapot). • A fluoreszcencia folyamatban felszabaduló energia nagyobb, mint a foszforeszcencia. • Fluoreszcenciában az energia felszívódott mennyisége visszavezethető, de a foszforeszcenciában a felszabaduló energia alacsonyabb, mint az abszorbeált.