Fluorescencja minerałów pod wpływem światła ultrafioletowego.

Aleksandryt oświetlony światłem nie zawierającym ultrafioletu (z lewej) i zawierającym ultrafiolet (z prawej)

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

• promieniowanie elektromagnetyczne
• luminofor
• właściwości fizyczne i chemiczne minerałów

Linki zewnętrzne

Luminescencja