Diferența cheie dintre fluorescență și fosforescență este că fluorescența se oprește imediat ce înlăturăm sursa de lumină, în timp ce fosforescența tinde să rămână puțin mai mult chiar și după ce sursa de lumină care iradiază este îndepărtată.
Când o moleculă sau un atom absoarbe energie, poate suferi diverse modificări. Fluorescența și fosforescența sunt două astfel de procese. Pe lângă diferența cheie de mai sus, există și alte diferențe între cei doi termeni, cum ar fi energia eliberată în procesul de fluorescență este mai mare decât cea din fosforescență.
Ce este fluorescența?
Electronii dintr-un atom sau o moleculă pot absorbi energia din radiația electromagnetică și, prin urmare, pot excita la o stare de energie superioară. Această stare de energie superioară este instabilă; prin urmare, electronului îi place să revină la starea fundamentală. La întoarcere, emite lungimea de undă absorbită. În acest proces de relaxare, ei emit exces de energie sub formă de fotoni. Numim acest proces de relaxare fluorescență. Fluorescența are loc mult mai rapid. În general, se finalizează în aproximativ 10-5 secunde sau mai puțin de la momentul excitării.
Când atomii gazoși sunt supuși fluorescenței, fluorescența atomică are loc atunci când sunt expuși la radiații cu o lungime de undă care se potrivește exact cu una dintre liniile de absorbție ale elementului. De exemplu, atomii de sodiu gazoși absorb și excită prin absorbția radiațiilor de 589 nm. Relaxarea are loc după aceasta prin reemiterea de radiații fluorescente de lungime de undă identică. Din acest motiv, putem folosi fluorescența pentru a identifica diferite elemente. Când lungimile de undă de excitare și reemisie sunt aceleași, numim emisia rezultată fluorescență de rezonanță.
Alte mecanisme
În afară de fluorescență, există și alte mecanisme prin care un atom sau o moleculă excitat poate renunța la excesul de energie și se poate relaxa la starea sa fundamentală. Relaxarea non-radiativă și emisiile de fluorescență sunt două astfel de mecanisme importante. Din cauza multor mecanisme, durata de viață a unei stări excitate este scurtă. Numărul relativ de molecule care fluorescează este mic, deoarece acest fenomen necesită caracteristici structurale care încetinesc rata relaxării non-radiative și sporesc rata fluorescenței. În majoritatea moleculelor, aceste caracteristici nu există; prin urmare, ele suferă relaxare non-radiativă, iar fluorescența nu are loc. Benzile de fluorescență moleculară sunt formate dintr-un număr mare de linii strâns distanțate; prin urmare, de obicei, este greu de rezolvat.
Ce este fosforescența?
Când moleculele absorb lumina și trec în starea de excitat, au două opțiuni. Ei pot fie să elibereze energie și să revină imediat la starea fundamentală, fie să sufere alte procese non-radiative. Dacă molecula excitată trece printr-un proces non-radiativ, emite ceva energie și ajunge la o stare tripletă în care energia este ceva mai mică decât energia din starea de ieșire, dar este mai mare decât energia stării fundamentale. Moleculele pot rămâne puțin mai mult timp în această stare de triplet cu mai puțină energie.
Figura 01: Fosforescență
Numim această stare stare metastabilă. Apoi, starea metastabilă (starea triplet) se poate degrada lent prin emiterea de fotoni și poate reveni la starea fundamentală (starea singlet). Când se întâmplă acest lucru, o numim fosforescență.
Care este diferența dintre fluorescență și fosforescență?
Fluorescența este emisia de lumină de către o substanță care a absorbit lumină sau alte radiații electromagnetice, în timp ce fosforescența se referă la lumina emisă de o substanță fără ardere sau căldură perceptibilă. Când furnizăm lumină unui eșantion de molecule, vedem imediat fluorescența. Fluorescența se oprește imediat ce luăm sursa de lumină. Dar fosforescența tinde să rămână puțin mai mult chiar și după ce îndepărtăm sursa de lumină care iradiază.
Rezumat – Fluorescență vs fosforescență
Atât fluorescența, cât și fosforescența sunt procese chimice în care are loc absorbția și emisia luminii. Diferența dintre fluorescență și fosforescență este că fluorescența se oprește imediat ce luăm sursa de lumină, în timp ce fosforescența tinde să rămână puțin mai mult chiar și după ce sursa de lumină care iradiază este îndepărtată.
