Skillnad mellan fluorescens och luminescens

Huvudskillnad - Fluorescens kontra Luminescens

Fluorescens och luminescens Båda beskriver processer där material avger fotoner utan att utsläpp orsakas av värme. De huvudskillnad mellan fluorescens och luminescens är det luminescens beskriver några bearbeta var fotoner emitteras utan att värmen är orsaken, medan fluorescens är i själva verket a typ av luminescens där en foton absorberas initialt, vilket medför att atomen är i ett upphetsat singlet tillstånd. När elektronen faller tillbaka till marktillståndet sänds en nedre energifoton.

Vad är luminescens

Luminescens hänvisar till strålning av ljus från material, vilket inte orsakas av värme. Ett ämne som glöder när temperaturen har höjt sig (t.ex. en metallstav som lyser rött het), uppvisar därför inte luminescens.

Ljuset sänds när en elektron i ett upphetsat tillstånd "faller" ner till marktillståndet. När denna process uppstår emitteras en foton, som bär en mängd energi som är lika med energiklyftan mellan tillstånden. Den energi som en foton bär bestämmer sin våglängd: om våglängden befinner sig i det elektromagnetiska spektrumets synliga område ses "ljus".

kemiluminiscens är en typ av luminiscens där ljuset emitteras på grund av en kemisk reaktion. Under kemoluminescens producerar en kemisk reaktion atomer med elektroner i exciterade tillstånd. Ljus sänds när de faller till marktillståndet. Till exempel, luminol är en kemikalie som genomgår en kemisk reaktion för att producera en molekyl med elektroner i ett upphetsat tillstånd. Järnet som finns i hemoglobin i blodet kan fungera som en katalysator för denna reaktion. Därför sprutas luminol ofta på brottsscener för att se om det fanns spår av blod. Om blod hade varit närvarande, produceras en blåaktig glöd som kan ses i mörkret i några sekunder.

Luminol (blandad med väteperoxid) kan ge ett distinkt glöd i mörkret när hemoglobin är närvarande

luciferin är en kemikalie närvarande i eldflugor, som, när den oxideras, ger en glöd. På liknande sätt produceras glödet i maneter av föreningen aequorin.

elektroluminescens är en annan typ av luminiscens som uppstår när elektroner, som accelereras av starka elektriska fält, kolliderar med ett material och orsakar materialet att jonisera (som vid gasutmatningsrör) eller när elektroner och hål rekombineras i ett halvledarmaterial.

Vad är fluorescens

Fluorescens är i sig en typ av luminescens som kallas fotoluminiscens. Här är elektroner först upphetsade av en extern foton. Den upphetsade elektronen kan ha samma snurr som det gjorde på marknivå eller motsatt snurrning. När spinn av alla elektroner i systemet hamnar ihop, sägs systemet vara i a undertröja stat. När det finns en uppsättning elektroner med ospända spinn, sägs systemet vara i a triplett stat.

Den spända elektronen kan sedan gå tillbaka till marknivå genom att emittera en foton. När en elektron är upphetsad triplett Ange, om det emitterar en foton för att gå tillbaka till marktillståndet, kallas processen som fosforescens. När en elektron är upphetsad undertröja stat, när det emitterar en foton för att gå tillbaka till marknivå, kallas processen fluorescens. Jämfört med fosforescens spenderar elektroner mycket kortare tider i sina upphetsade tillstånd i fluorescens.

Fluorescensprocessen sker via flera steg. För det första faller den upphetsade elektronen till ett lägre vibrationsenergi tillstånd, i en process som heter avslappning. Därefter emitteras en foton när elektronen faller till marktillståndet. Efter fotonutsläppet genomgår elektronen igen en avkoppling för att falla till den lägsta vibrationella energinivån vid marktillståndet.

Observera att under avspänningsförlopp förlorar elektronerna energi men fotoner emitteras inte. Följaktligen bär foton som emitteras under fluorescens mindre energi jämfört med den absorberade foton. Som ett resultat skiftas emissionsspektret hos ett material som genomgår fluorescens mot större våglängder jämfört med dess absorptionsspektrum. Detta skift i våglängder kallas Stokes shift.

I fluorescerande lampor, ultravioletta vågor produceras först genom att en elektrisk ström passerar genom en gas. De ultravioletta strålarna orsakar sedan fluorescens i en beläggning applicerad på insidan av glödlampan.

Lysrör lyser på grund av effekterna av fluorescens

Skillnad mellan fluorescens och luminescens

Mekanism

luminiscens hänvisar till vilken mekanism som helst där fotoner alstras, utan värmeinmatning.

Fluorescens refererar till en specifik typ av luminescens där energin att producera foton kommer från absorptionen av en foton med högre energi. en upphetsad undertröja tillstånd produceras i mellanstadierna.

Tidsskala

I luminescens processer, i allmänhet kan en foton avges efternär som helst. Elektronens livslängd i den spända kan variera från process till process.

I fluorescens, livslängden för det upphetsade tillståndet är väldigt liten. Därför emitteras fotoner från atomerna kort efter att fotonerna absorberas.

Image Courtesy

"Luminol och hemoglobin. Luminol lyser i en alkalisk lösning när du lägger till hemoglobin och H2O2 "av allians ledig från berlin, tyskland (http://www.flickr.com/photos/mgdtgd/140282001/) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

"Jämförelse av kompaktlysrör med 105W, 36W och 11W." Av Tobias Maier (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons