Skillnad mellan fotoluminescens och fluorescens

De nyckelskillnad mellan fotoluminescens och fluorescens är att fotoluminescens sker via absorberande och emitterande fotoner som har antingen olika eller lika våglängder medan fluorescensen uppträder via absorption av en högre våglängd än den emitterade våglängden.

Luminescens är processen med ljusutsläpp. Vi använder prefixfotoet - med termen luminescens när ljusutsläppet beror på absorption och emission av fotoner. Ibland har de absorberade och emitterade fotonen samma våglängd. Ibland är den absorberade våglängden högre än den emitterade våglängden. Vi kallar denna typ av luminescens som fluorescens. Därför är fluorescens en form av fotoluminescens.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är fotoluminescens
3. Vad är fluorescens
4. Jämförelse vid sida vid sida - Fotoluminescens vs Fluorescens i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är fotoluminescens?

Fotoluminescens är en form av luminescens som uppträder med en fotoexcitation via fotonabsorption. Denna ljusutsläpp uppstår när ett ämne absorberar elektromagnetisk strålning och sänder ut strålningen. Processen initieras med fotoexcitation. Detta innebär att substansens elektroner genomgår excitationer när ämnet absorberar fotoner och elektroner flyttar till högre energitillstånd från lägre energitillstånd. Efter dessa excitationer finns det också avkopplingsprocesser. I avslappningssteget re-strålas eller emitteras foton. Tidsperioden mellan absorption och emission av fotoner kan variera beroende på ämnet.

Figur 01: Schematisk för fotoluminescens excitations-avkopplingsprocesser

Det finns flera former av fotoluminescens som skiljer sig från varandra enligt flera parametrar. När man beaktar våglängden för absorberade och utsända våglängder av foton, finns det två huvudtyper av fluorescens och resonansfluorescens. Fluorescens beskriver att våglängden för utsänd strålning är lägre än våglängden för absorberad våglängd. Resonansfluorescens beskriver att den absorberade och utsända strålningen har ekvivalenta våglängder.

Vad är fluorescens?

Fluorescens är en form av fotoluminescens där ett ämne avger ljus med en annan våglängd än den för absorberad våglängd. Vanligtvis har det emitterade ljuset en längre våglängd än den för den absorberade våglängden. Därför är det emitterade ljusets energi lägre än det absorberade ljuset.

Figur 02: Fluorescens av olika ämnen under UV-ljus - ser ut som en regnbåge

De flesta gånger absorberar ämnet ljusstrålning i UV-området, vilket avger ljus i det synliga området. Således kan vi se en strålande färg som emitterar från dessa ämnen. Vi kan bara se den här färgen när vi exponerar ämnet för UV-ljus. Emellertid slutar strålningsemissionen snart efter att vi har tagit bort substansen från UV-ljuskällan. Det finns många områden där vi tillämpar fluorescensprocessen, dvs mineralogi, gemologi, medicin etc..

Vad är skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens?

Fotoluminescens är en form av luminescens som uppträder med en fotoexcitation via fotonabsorption. Fluorescens är en form av fotoluminescens där ett ämne avger ljus med en annan våglängd än den för absorberad våglängd. Även om fluorescens är en form av fotoluminescens, kan fotoluminescens hänvisa till antingen fluorescens- eller resonansfluorescensen, som skiljer sig från varandra beroende på våglängderna för den absorberade och utsända strålningen. Baserat på detta är skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens att i fotoluminescens kan våglängderna för de absorberade och emitterade fotonema vara lika eller olika. Men i resonansfluorescens är våglängden hos de absorberade fotonerna högre än de emitterade fotonerna.

Sammanfattning - Fotoluminescens vs Fluorescens

Både fotoluminescens och fluorescens är former av luminescens; ljusutsläpp. Skillnaden mellan fotoluminescens och fluorescens är att fotoluminescensen sker via absorberande och emitterande fotoner som har antingen olika eller lika våglängder medan fluorescensen uppträder via absorption av en högre våglängd än den utsända våglängden.

Referens:

1. "Photoluminescence." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 aug 2018. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1. "Photoluminescence animation" Av BlyumJ - Egent arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia  
2. "Fluorescens regnbåge" av Maxim Bilovitskiy - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia