Fluorescencja minerałów pod wpływem światła ultrafioletowego.
Fluoryt
oświetlony światłem białym (z lewej) i ultrafioletowym (z prawej)
Fluorescencja – jeden z rodzajów
luminescencji
– zjawiska emitowania
światła
przez wzbudzony atom lub cząsteczkę.
Zjawisko
uznaje się za fluorescencję, gdy po zaniku czynnika pobudzającego następuje szybki zanik emisji w czasie około 10−8 s. Gdy czas zaniku jest znacznie dłuższy, to zjawisko jest uznawane za
fosforescencję
.
Wyróżnia się także fluorescencję długożyciową, gdy czas zaniku promieniowania jest znacznie dłuższy od zwykłej fluorescencji, zwanej w tej sytuacji dla odróżnienia krótkożyciową.
Fluorescencja w fotoluminescencji
W szczególności fluorescencja może dotyczyć
fotoluminescencji
, gdzie czynnikiem wywołującym wzbudzenie atomu czy cząsteczki jest absorpcja (pochłonięcie)
kwantu
światła widzialnego
.
Fluorescencja wszystkich cząsteczek organicznych charakteryzuje się tym, że:
- maksimum pasma fluorescencji jest przesunięte w kierunku większych długości fali względem maksimum pasma absorpcji
- pasma fluorescencji i absorpcji częściowo się nakładają
- natężenie fluorescencji jest proporcjonalne do natężenia światła wzbudzającego
Fluorescencja, podobnie jak fosforescencja, jest związana z emisją promieniowania o większej
długości fali
niż długość fali promieniowania wzbudzającego, co wynika z
zasady zachowania energii
– energia emitowanego fotonu nie może być większa od energii fotonu padającego.
Promieniowanie emitowane w wyniku fluorescencji nie zachowuje polaryzacji ani kierunkowości światła padającego. Gdy w widmie światła padającego są
fotony
o dostatecznie dużej
energii
, widmo emitowanego światła jest praktycznie niezależne od widma światła padającego. Fakty powyższe świadczą, że fala emitowana nie jest falą padającą.
Mechanizm fluorescencji
Padający foton wzbudza
elektron
w cząsteczce lub
atomie
. Wzbudzenie to wiąże się z przejściem elektronu do wzbudzonego stanu singletowego. Przy przejściu elektronu ze wzbudzonego stanu singletowego do stanu podstawowego następuje emisja światła. Długość fali promieniowania (wyemitowanego światła) jest dłuższa od długości fali zaabsorbowanej. Wynika to z degradacji części energii podczas przejść termicznych i bezpromienistych. Jest to tzw.
przesunięcie Stokesa
.
Zastosowania
Zjawisko fluorescencji jest podstawą działania
lamp fluorescencyjnych
(czyli popularnych
świetlówek
). Stosowane jest również szeroko w rozmaitych metodach badawczych, np. w
mikroskopii fluorescencyjnej
,
spektroskopii korelacji fluorescencji
a także w technikach zabezpieczeń
banknotów
.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
Luminescencja