Ero luminesenssin ja valokeilan välillä

Luminesenssi vs. fosforointi
 

Valo on eräs energian muoto ja valon tuottamiseksi tulisi käyttää muuta energiamuotoa. Valon tuottaminen voi tapahtua useissa mekanismeissa, kuten alla.

Mikä on luminesenssi?

Luminesenssi on prosessin valon säteily aineesta. Tämä päästö ei johdu lämmöstä; siksi se on eräs kylmän kehon säteilyn muoto. Luminesenssityyppejä on muutama tyyppi: bioluminesenssi, kemoluminesenssi, sähkökemoluminesenssi, elektroluminesenssi, fotoluminesenssi jne.. Bioluminesenssi on elävien organismien valon säteily. Esimerkiksi tulikärpäksiä voidaan harkita. Tämä on luonnollinen prosessi. Valo vapautuu organismin sisällä tapahtuvan kemiallisen reaktion seurauksena. Firefliesissä, kun lusiferiini-niminen kemikaali reagoi hapen kanssa, valoa syntyy. Tätä reaktiota katalysoi lusiferaasi-entsyymi. Kemiluminesenssi on kemiallisen reaktion tulos. Itse asiassa bioluminesenssi on eräänlainen kemiluminesenssi. Esimerkiksi katalyyttinen reaktio luminaalin ja vetyperoksidin välillä tuottaa valoa. Sähkökemiluminesenssi on eräs luminesenssi, joka tuotetaan sähkökemiallisen reaktion aikana.

Fluoresenssi on myös eräs luminesenssi. Atomin tai molekyylin elektronit voivat absorboida sähkömagneettisessa säteilyssä olevaa energiaa ja virittää siten ylemmään energiatilaan. Tämä ylemmän energian tila on epävakaa; siksi elektronit haluavat palata takaisin perustilaan. Palattuaan se emittoi absorboitunutta aallonpituutta. Tässä rentoutumisprosessissa ne lähettävät ylimääräistä energiaa fotoneina. Tätä relaksaatioprosessia kutsutaan fluoresenssiksi. Atomisfluoresenssissa kaasumaiset atomit fluoresoivat, kun ne altistetaan säteilylle aallonpituudella, joka vastaa tarkalleen yhtä elementin absorptiolinjaa. Esimerkiksi kaasumaiset natriumatomit absorboivat ja virittävät absorboimalla 589 nm säteilyä. Rentoutuminen tapahtuu tämän jälkeen heikentämällä saman aallonpituuden fluoresoivaa säteilyä.

Mikä on fosforikeskus?

Kun molekyylit absorboivat valoa ja menevät kiihtyneeseen tilaan, niillä on kaksi vaihtoehtoa. Ne voivat joko vapauttaa energiaa ja palata heti takaisin perustilaan tai käydä läpi muut kuin säteilyä aiheuttavat prosessit. Jos herätetyssä molekyylissä tapahtuu ei-säteilyä aiheuttava prosessi, se säteilee jonkin verran energiaa ja tulee triplettilaan, jossa energia on jonkin verran pienempi kuin poistuneen tilan energia, mutta se on korkeampi kuin perustilan energia. Molekyylit voivat pysyä hiukan pidempinä tässä vähemmän energiaa omaavassa triplettitilassa. Tätä tilaa kutsutaan metastabiiliksi tilaksi. Sitten metastabiili tila (triplettitila) voi hitaasti rapistua emittoimalla fotoneja ja voi palata takaisin perustilaan (singlettitila). Kun tämä tapahtuu, se tunnetaan fosforesenssina.