Fluorescencija ir fosforescencija yra du mechanizmai, skleidžiantys šviesą arba fotoliuminescencijos pavyzdžiai. Tačiau abi sąvokos nereiškia to paties ir nevyksta taip pat. Tiek fluorescenciniu, tiek fosforescenciniu požiūriu molekulės sugeria šviesą ir išskiria fotonus su mažiau energijos (ilgiau bangos ilgio), tačiau fluorescencija įvyksta daug greičiau nei fosforescencija ir nekeičia elektronai.
Čia aprašoma, kaip veikia fotoliuminescencija, žvilgsnis į fluorescencinius ir fosforescencinius procesus su kiekvienos rūšies šviesos skleidžiamais pavyzdžiais.
Fotoliuminescencija atsiranda tada, kai molekulės sugeria energiją. Jei šviesa sukelia elektroninį sužadinimą, molekulės yra vadinamos susijaudinęs. Jei šviesa sukelia vibracinį sužadinimą, vadinamos molekulės karšta. Molekulės gali sujaudinti sugerdamos įvairius energijos tipus, tokius kaip fizinė energija (šviesa), cheminė energija arba mechaninė energija (pvz., Trintis ar slėgis). Sugerdami šviesą ar fotonus, molekulės gali įkaisti ir susijaudinti. Kai susijaudina, elektronai pakeliami į aukštesnį energijos lygį. Grįžus į žemesnį ir stabilesnį energijos lygį, fotonai išsiskiria. Fotonai suvokiami kaip fotoliuminescencija. Dvi fotoliuminescencijos rūšys skatina fluorescenciją ir fosforescenciją.
Esant fluorescencijai, absorbuojama didelės energijos (trumpojo bangos ilgio, aukšto dažnio) šviesa, elektroną sukėlus į sužadintos energijos būseną. Paprastai absorbuojama šviesa yra ultravioletinių spindulių diapazonas, Absorbcijos procesas vyksta greitai (kas 10 sekundžių)-15 sekundės) ir nekeičia elektronų sukimosi krypties. Fluorescencija įvyksta taip greitai, kad, įjungus šviesą, medžiaga nustoja švyti.
Fluorescencijos skleidžiamos šviesos spalva (bangos ilgis) beveik nepriklauso nuo krintančios šviesos bangos ilgio. Be matomos šviesos, skleidžiama ir infraraudonųjų arba IR spindulių šviesa. Vibracija atpalaiduoja IR šviesą apie 10-12 sekundžių po to, kai absorbuota kritinė spinduliuotė. Elektrono žemės būsenos sužadinimas skleidžia matomą ir IR šviesą ir atsiranda maždaug 10-9 sekundžių po to, kai energija sugerta. Bangos ilgio skirtumas tarp fluorescencinės medžiagos absorbcijos ir emisijos spektrų yra vadinamas Stokso pamaina.
Fluorescencinės lempos ir neoniniai ženklai yra fluorescencijos pavyzdžiai, kaip ir medžiagos, kurios šviečia esant juodai šviesai, tačiau nustoja šviesti, kai ultravioletinė šviesa yra išjungta. Kai kurie skorpionai fluorescuoja. Jie šviečia tol, kol ultravioletinė šviesa suteikia energijos, tačiau gyvūno egzoskeletas to nedaro labai gerai apsaugokite jį nuo radiacijos, todėl, norėdami pamatyti skorpioną, labai ilgai neturėtumėte įjungti juodos šviesos švyti. Kai kurie koralai ir grybeliai yra fluorescenciniai. Daugelis paryškinančių rašiklių taip pat yra fluorescenciniai.
Kaip ir fluorescencinėje fosforuojanti medžiaga sugeria aukštos energijos šviesą (paprastai ultravioletinę), todėl elektronai pereina į aukštesnės energijos būseną, tačiau grįžimas į mažesnės energijos būseną vyksta daug lėčiau ir gali pasikeisti elektronų sukimosi kryptis pasikeisti. Gali atrodyti, kad fosforinės medžiagos švyti kelias sekundes iki poros dienų po to, kai šviesa buvo išjungta. Fosforescencija trunka ilgiau nei fluorescencija, nes sužadintų elektronų energijos lygis yra didesnis nei fluorescencijos. Elektronai turi daugiau energijos prarasti ir gali praleisti laiką skirtingu energijos lygiu tarp sužadintos ir pagrindinės būsenos.
Elektronas niekada nekeičia savo sukimosi krypties fluorescencijos metu, tačiau gali tai padaryti, jei fosforescencijos metu sąlygos yra tinkamos. Šis sukinio pasisukimas gali įvykti absorbuojant energiją arba vėliau. Jei neatsiranda verpimo, sakoma, kad molekulė yra a singuliarinė būsena. Jei elektronas sukasi, sukite sukimąsi a trigubos būsenos yra suformuotas. Tripleto būsenos turi ilgą tarnavimo laiką, nes elektronas nenukris į mažesnės energijos būseną, kol jis negrįš į pradinę būseną. Dėl šio delsimo atrodo, kad fosforuojančios medžiagos „šviečia tamsoje“.
Pistoletų taikikliuose naudojamos fosforuojančios medžiagos, švyti tamsiose žvaigždėseir dažai, naudojami žvaigždžių freskoms gaminti. Elemento fosforas švyti tamsoje, bet ne nuo fosforescencijos.