Люминесценция және фосфоресценция
Жарық - бұл энергия түрі және жарық шығару үшін энергияның басқа түрін пайдалану керек. Жарық өндіру төмендегідей бірнеше механизмде болуы мүмкін.
Люминесценция дегеніміз не?
Люминесценция – заттан жарық шығару процесі. Бұл эмиссия жылуға байланысты емес; сондықтан бұл дененің суық сәулеленуінің бір түрі. Люминесценцияның биолюминесценция, хемилюминесценция, электрохимилюминесценция, электролюминесценция, фотолюминесценция және т.б. сияқты түрлері аз. Биолюминесценция - тірі организмдердің жарық шығаруы. Мысалы, отты бәліштерді қарастыруға болады. Бұл табиғи процесс. Жарық организмнің ішінде жүретін химиялық реакция нәтижесінде бөлінеді. Оттаяқтарда люциферин деп аталатын химиялық зат оттегімен әрекеттескенде жарық пайда болады. Бұл реакция люцифераза ферментімен катализденеді. Хемилюминесценция – химиялық реакцияның нәтижесі. Шын мәнінде, биолюминесценция - бұл хемилюминесценцияның бір түрі. Мысалы, люминий мен сутегі асқын тотығы арасындағы катализделген реакция жарық береді. Электрохимилюминесценция - электрохимиялық реакция кезінде пайда болатын люминесценция түрі.
Флуоресценция да люминесценцияның бір түрі болып табылады. Атомдағы немесе молекуладағы электрондар электромагниттік сәулеленудегі энергияны жұтып, сол арқылы жоғарғы энергетикалық күйге қозғай алады. Бұл жоғарғы энергетикалық күй тұрақсыз; сондықтан электрон негізгі күйге қайтып келгенді ұнатады. Қайтып келгенде, ол жұтылған толқын ұзындығын шығарады. Бұл релаксация процесінде олар фотондар ретінде артық энергияны шығарады. Бұл релаксация процесі флуоресценция деп аталады. Атомдық флуоресценцияда газ тәріздес атомдар элементтің жұту сызықтарының біріне дәл сәйкес келетін толқын ұзындығымен сәулеленуге ұшыраған кезде флуоресцентті болады. Мысалы, газ тәріздес натрий атомдары 589 нм сәулеленуді жұтып, қоздырады. Осыдан кейін релаксация бірдей толқын ұзындығының флуоресцентті сәулеленуін қайта шығару арқылы орын алады.
Фосфоресценция дегеніміз не?
Молекулалар жарықты жұтып, қозған күйге өткенде, олардың екі мүмкіндігі болады. Олар не энергияны босатып, бірден негізгі күйге оралуы мүмкін немесе басқа радиациялық емес процестерден өтуі мүмкін. Егер қоздырылған молекула радиациялық емес процеске ұшыраса, ол біраз энергия шығарады және энергиясы шыққан күйдің энергиясынан біршама аз, бірақ негізгі күй энергиясынан жоғары болатын үштік күйге келеді. Молекулалар энергиясы аз үштік күйде біршама ұзағырақ қалуы мүмкін. Бұл күй метатұрақты күй ретінде белгілі. Содан кейін метатұрақты күй (үштік күй) фотондарды шығару арқылы баяу ыдырауы мүмкін және негізгі күйге (бірлік күй) оралуы мүмкін. Бұл кезде ол фосфоресценция деп аталады.
Люминесценция мен фосфоресценцияның айырмашылығы неде?
• Люминесценция электр тогы, химиялық реакциялар, ядролық сәулелену, электромагниттік сәулелену, т.б. сияқты әртүрлі факторлардың әсерінен болады. Бірақ фосфоресценция үлгі жарықпен сәулеленгеннен кейін орын алады.
• Фосфоресценция жарықтандыру көзі жойылғаннан кейін де біраз уақыт сақталады. Бірақ люминесценция олай емес.
• Фотолюминесценция қозған энергия бөлінгенде орын алады және молекула синглетті қоздырылған сатыдан негізгі күйге оралады. Фосфоресценция молекула үштік қоздырылған күйден (метатұрақты күй) негізгі күйге оралғанда орын алады.
• Люминесценция процесінде бөлінетін энергия фосфоресценцияға қарағанда жоғары.
