Verschil tussen fluorescentie en luminescentie

Belangrijkste verschil - Fluorescentie versus luminescentie

fluorescentie en luminescentie beide beschrijven processen waarbij materialen fotonen uitstoten zonder dat de uitstoot wordt veroorzaakt door warmte. De grootste verschil tussen fluorescentie en luminescentie is dat luminescentie beschrijft ieder proces waarbij fotonen worden uitgestraald zonder dat daar de oorzaak van is, terwijl fluorescentie is in feite een type van luminescentie waarbij een foton aanvankelijk wordt geabsorbeerd, waardoor het atoom zich in een geëxciteerde singlet-toestand bevindt. Naarmate het elektron terugvalt naar de grondtoestand, wordt een foton met lagere energie afgegeven.

Wat is Luminescentie

Luminescentie verwijst naar straling van licht van materialen, die niet wordt veroorzaakt door warmte. Een stof die gloeit als de temperatuur ervan is verhoogd (zoals een staaf metalen gloeiend gloeiend heet), vertoont daarom geen luminescentie.

Het licht wordt uitgezonden wanneer een elektron in een aangeslagen toestand naar de grondtoestand "valt". Wanneer dit proces plaatsvindt, wordt een foton uitgestraald, met een hoeveelheid energie gelijk aan de energiekloof tussen de toestanden. De energie die een foton draagt, bepaalt de golflengte: als de golflengte zich in het zichtbare gebied van het elektromagnetische spectrum bevindt, wordt "licht" gezien.

chemiluminescentie is een type luminescentie waarbij licht wordt uitgestraald door een chemische reactie. Tijdens chemoluminescentie produceert een chemische reactie atomen met elektronen in aangeslagen toestanden. Licht wordt uitgestraald als ze naar de grondtoestand vallen. Bijvoorbeeld, luminol is een chemische stof die een chemische reactie ondergaat om een ​​molecuul te produceren met elektronen in een aangeslagen toestand. Het ijzer dat aanwezig is in hemoglobine in het bloed kan als katalysator werken voor deze reactie. Daarom wordt luminol vaak op misdaadscènes gespoten om te zien of er sporen van bloed zijn geweest. Als er bloed aanwezig was, wordt een blauwachtige gloed geproduceerd die enkele seconden in het donker zichtbaar is.

Luminol (gemengd met waterstofperoxide) kan een onderscheidende glans in het donker produceren wanneer hemoglobine aanwezig is

luciferine is een chemische stof aanwezig in vuurvliegjes, die, wanneer geoxideerd, een gloed produceert. Evenzo wordt de glow in jellyfish geproduceerd door de compound aequorine.

elektroluminescentie is een ander type luminescentie dat optreedt wanneer elektronen, die worden versneld door sterke elektrische velden, botsen met een materiaal en veroorzaken dat het materiaal ioniseert (zoals in het geval van gasontladingsbuizen), of wanneer elektronen en gaten recombineren in een halfgeleidermateriaal.

Wat is Fluorescentie

Fluorescentie is zelf een soort van luminescentie genoemd fotoluminescentie. Hier worden elektronen eerst opgewekt door een extern foton. Het aangeslagen elektron kan dezelfde draaiing hebben als op grondniveau, of de tegenovergestelde draaiing. Wanneer spins van alle elektronen in het systeem uiteindelijk worden gepaard, wordt gezegd dat het systeem in een singlet staat. Wanneer er een reeks elektronen is met ongepaarde spins, wordt gezegd dat het systeem in een drieling staat.

Het opgewekte elektron kan dan teruggaan naar het grondniveau door een foton uit te zenden. Wanneer een elektron opgewonden is drieling staat, als het een foton uitzendt om terug te keren naar de grondtoestand, wordt het proces aangeduid als fosforescentie. Wanneer een elektron opgewonden is singlet staat, wanneer het een foton uitzendt om terug te gaan naar het grondniveau, wordt het proces fluorescentie genoemd. Vergeleken met fosforescentie, elektronen brengen veel kortere tijden in hun aangeslagen toestanden in fluorescentie.

Het proces van fluorescentie vindt plaats via verschillende fasen. Ten eerste valt het opgewekte elektron naar een lagere vibrationele energietoestand, in een genoemd proces ontspanning. Vervolgens wordt een foton afgegeven wanneer het elektron in de grondtoestand valt. Na de fotonenemissie, ondergaat het elektron opnieuw ontspanning om te vallen naar het laagste trillingsenergieniveau bij de grondtoestand.

Merk op dat tijdens relaxatieprocessen de elektronen energie verliezen, maar fotonen worden niet uitgestraald. Dientengevolge dragen de fotonen die worden uitgezonden tijdens fluorescentie minder energie in vergelijking met het geabsorbeerde foton. Als resultaat wordt het emissiespectrum van een materiaal dat fluorescentie ondergaat verschoven naar grotere golflengten in vergelijking met zijn absorptiespectrum. Deze verschuiving in golflengten wordt de Stokes verschuift.

In fluorescentielampen, ultraviolette golven worden eerst geproduceerd door een elektrische stroom door een gas te leiden. De ultraviolette stralen veroorzaken dan fluorescentie in een coating aangebracht op de binnenkant van de gloeilamp.

Fluorescerende lampen lichten op vanwege de effecten van fluorescentie

Verschil tussen fluorescentie en luminescentie

Mechanisme

luminescentie verwijst naar elk mechanisme waarbij fotonen worden gegenereerd, zonder een toevoer van warmte.

fluorescentie verwijst naar een specifiek type van luminescentie waarbij de energie om het foton te produceren afkomstig is van de absorptie van een foton met hogere energie. een opgewonden singlet toestand wordt geproduceerd in de tussenstadia.

Tijdschaal

In luminescentie processen, in het algemeen, kan een foton worden afgegeven naelk moment. De levensduur van het elektron in het geëxciteerde kan variëren van proces tot proces.

In fluorescentie, de levensduur van de aangeslagen toestand is erg klein. Vandaar dat fotonen worden uitgestraald door de atomen kort nadat de invallende fotonen zijn geabsorbeerd.

Afbeelding Met dank

"Luminol en hemoglobine. Luminol gloeit in een alkalische oplossing wanneer u Hemoglobine en H2O2 toevoegt "door iedereen inactief uit Berlijn, Duitsland (http://www.flickr.com/photos/mgdtgd/140282001/) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

"Vergelijking van compacte fluorescentielampen met 105W, 36W en 11W." Door Tobias Maier (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons