Terdapat beberapa istilah yang menimbulkan kekeliruan dalam bahasa seharian yang biasa. Antara istilah ini kita ada pendarfluor, pendarfluor dan pendarfluor. Adakah istilah yang sama? Bagaimanakah ia berbeza dan apa yang dirujuk setiap satu?
Kami akan melihat semua ini dalam artikel ini, jadi jangan ketinggalan.
Apa itu luminescence
Istilah luminescence pada asasnya merujuk kepada pancaran cahaya. Dalam persekitaran kita, kebanyakan objek memancarkan cahaya kerana tenaga yang mereka terima daripada matahari, yang Ia adalah entiti paling terang yang dapat kita lihat. Tidak seperti bulan, yang kelihatan memancarkan cahaya, ia sebenarnya memantulkan cahaya matahari, berfungsi sama seperti cermin batu yang sangat besar.
Pada asasnya, terdapat tiga jenis pendaran utama: pendarfluor, pendarfluor dan kemiluminesensi. Antaranya, pendarfluor dan pendarfluor dikelaskan sebagai bentuk fotoluminesensi. Perbezaan antara photoluminescence dan chemiluminescence terletak pada mekanisme pengaktifan luminescence; Dalam photoluminescence, cahaya bertindak sebagai pencetus, manakala dalam chemiluminescence, tindak balas kimia memulakan pancaran cahaya.
Kedua-dua pendarfluor dan pendarfluor, yang merupakan bentuk fotoluminesensi, bergantung pada keupayaan bahan untuk menyerap cahaya dan seterusnya memancarkannya pada panjang gelombang yang lebih panjang, menunjukkan pengurangan tenaga. Walau bagaimanapun, Tempoh proses ini berbeza dengan ketara. Dalam tindak balas pendarfluor, pelepasan cahaya berlaku serta-merta dan hanya boleh diperhatikan semasa sumber cahaya kekal aktif (seperti lampu ultraungu).
Sebaliknya, tindak balas pendarfluor membenarkan bahan mengekalkan tenaga yang diserap, membolehkannya memancarkan cahaya kemudian, menghasilkan cahaya yang berterusan walaupun selepas sumber cahaya telah dipadamkan. Oleh itu, jika luminescence hilang serta-merta, ia dikelaskan sebagai pendarfluor; Jika ia berterusan, ia dikenal pasti sebagai phosphorescence; dan jika ia memerlukan tindak balas kimia untuk mengaktifkan, ia dipanggil chemiluminescence.
Sebagai contoh, seseorang boleh membayangkan kelab malam di mana fabrik dan gigi memancarkan cahaya bercahaya di bawah cahaya hitam (pendarfluor), tanda keluar kecemasan memancarkan cahaya (phosphorescence), dan tongkat cahaya juga menghasilkan pencahayaan (chemiluminescence).
Pendarfluor
Bahan yang memancarkan cahaya serta-merta dipanggil pendarfluor. Dalam bahan ini, atom menyerap tenaga, menyebabkan mereka memasuki keadaan "teruja". Kembali ke keadaan normal dalam kira-kira seratus ribu saat (antara 10-9 hingga 10-6 saat), mereka membebaskan tenaga ini dalam bentuk zarah cahaya kecil yang dikenali sebagai foton.
Secara formal, Pendarfluor ialah proses sinaran di mana elektron teruja pergi dari keadaan teruja terendah (S1) ke keadaan dasar (S0). Semasa peralihan ini, elektron melesapkan sebahagian daripada tenaganya melalui kelonggaran getaran, mengakibatkan foton yang dipancarkan mempunyai tenaga yang berkurangan dan, akibatnya, panjang gelombang yang lebih panjang.
Fosforescence
Untuk memahami perbezaan antara pendarfluor dan pendarfluor, adalah perlu untuk meneroka secara ringkas konsep putaran elektron. Putaran mewakili ciri asas elektron, bertindak sebagai sejenis momentum sudut yang mempengaruhi kelakuannya dalam medan elektromagnet. Harta ini hanya boleh mengambil nilai ½ dan boleh mempamerkan orientasi atas atau bawah. Akibatnya, putaran elektron dilambangkan sebagai +½ atau -½, atau sebagai alternatif diwakili sebagai ↑ atau ↓. Dalam orbital atom yang sama, elektron secara konsisten mempamerkan putaran antiselari apabila ia berada dalam keadaan tanah singlet (S0). Apabila dinaikkan kepada keadaan teruja, elektron mengekalkan orientasi putarannya, menghasilkan pembentukan keadaan tereja singlet (S1), di mana kedua-dua orientasi putaran kekal berpasangan dalam konfigurasi antiselari. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua proses kelonggaran yang dikaitkan dengan pendarfluor adalah neutral spin, memastikan orientasi putaran elektron dipelihara pada setiap masa.
Dalam kes phosphorescence, Prosesnya berbeza dengan ketara. Peralihan pantas (julat dari 10^-11 hingga 10^-6 saat) berlaku antara sistem yang pergi dari keadaan teruja singlet (S1) kepada keadaan teruja triplet (T1) yang lebih bertenaga dari segi tenaga. Peralihan ini mengakibatkan pembalikan putaran elektron; Keadaan yang terhasil dicirikan oleh putaran selari dalam kedua-dua elektron dan dikelaskan sebagai metastabil. Dalam kes ini, kelonggaran berlaku oleh fosforesensi, yang membawa kepada pembalikan satu lagi putaran elektron dan pelepasan foton berikutnya.
Peralihan kembali kepada keadaan singlet santai (S0) boleh berlaku selepas kelewatan yang lama (antara 10^-3 hingga lebih daripada 100 saat). Semasa proses kelonggaran ini, mekanisme bukan sinaran menggunakan lebih banyak tenaga dalam kelonggaran pendarfluor berbanding dengan pendarfluor, menghasilkan perbezaan tenaga yang lebih besar antara foton yang diserap dan yang dipancarkan dan akibatnya perubahan panjang yang lebih besar.
Spektrum pengujaan dan pelepasan
Luminescence berlaku apabila elektron sesuatu bahan teruja dengan menyerap foton, seterusnya membebaskan tenaga tersebut dalam bentuk sinaran. Dalam kes tertentu, Sinaran yang dipancarkan boleh terdiri daripada foton yang mempunyai tenaga dan panjang gelombang yang sama seperti yang diserap; Fenomena ini dikenali sebagai pendarfluor resonans. Lebih kerap, sinaran yang dipancarkan mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang, menunjukkan tenaga yang lebih rendah berbanding dengan foton yang diserap.
Peralihan kepada panjang gelombang yang lebih panjang ini dikenali sebagai anjakan Stokes. Apabila elektron teruja oleh sinaran pendek yang tidak kelihatan, ia naik ke keadaan tenaga yang lebih tinggi. Apabila kembali ke keadaan asalnya, mereka memancarkan cahaya yang boleh dilihat dengan panjang gelombang yang sama, mencontohkan pendarfluor resonans. Walau bagaimanapun, elektron teruja ini juga boleh kembali ke tahap tenaga pertengahan, mengakibatkan pelepasan foton bercahaya yang membawa tenaga kurang daripada pengujaan awal. Proses ini, apabila diinduksi oleh cahaya ultraungu, ia secara amnya menjelma sebagai pendarfluor dalam spektrum yang boleh dilihat. Dalam kes bahan pendarfluor, terdapat kelewatan antara pengujaan elektron ke tahap tenaga tinggi dan kembalinya ke keadaan asas.
Bahan tertentu tidak bertindak balas kepada semua panjang gelombang. Walau bagaimanapun, biasanya terdapat hubungan antara panjang gelombang pengujaan dan amplitud pelepasan yang terhasil. Hubungan ini dikenali sebagai spektrum pengujaan. Begitu juga, Satu korelasi boleh diperhatikan antara amplitud dan panjang gelombang sinaran yang dipancarkan, yang dikenali sebagai spektrum pelepasan.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa panjang gelombang pancaran tidak bergantung pada panjang gelombang pengujaan, kecuali dalam kes di mana bahan mempunyai pelbagai mekanisme pendaran. Akibatnya, mineral menunjukkan kebolehan yang berbeza untuk menyerap cahaya ultraviolet pada panjang gelombang tertentu; beberapa pendarfluor di bawah cahaya ultraviolet panjang gelombang pendek, manakala yang lain pendarfluor di bawah panjang gelombang panjang, dan beberapa menunjukkan pendarfluor yang tidak jelas. Warna cahaya yang dipancarkan selalunya berbeza dengan ketara dengan panjang gelombang pengujaan yang berbeza.
Kejadian fenomena ini tidak terhad semata-mata kepada penggunaan sinaran ultraungu; sebaliknya, pengujaan boleh dicapai dengan mana-mana sinaran yang mempunyai tenaga yang sesuai. Sebagai contoh, X-ray mampu mendorong pendarfluor dalam pelbagai bahan, kebanyakannya juga bertindak balas terhadap jenis sinaran yang berbeza. Magnesium tungstate, sebagai contoh, menunjukkan kepekaan kepada hampir semua sinaran dengan panjang gelombang kurang daripada 300 nm, merangkumi kedua-dua spektrum ultraungu dan sinar-X Selain itu, bahan tertentu boleh teruja dengan mudah oleh elektron, seperti yang ditunjukkan oleh padanan yang digunakan dalam tiub televisyen.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang perbezaan antara pendarfluor, pendarfluor dan pendarfluor.