Ключевое различие между фотолюминесценцией и флуоресценцией заключается в том, что фотолюминесценция происходит за счет поглощения и излучения фотонов, имеющих либо разные, либо равные длины волн, тогда как флуоресценция возникает за счет излучения большей длины волны, чем длина волны поглощения.
Люминесценция – это процесс испускания света. Мы используем приставку фото- с термином люминесценция, когда испускание света обусловлено поглощением и испусканием фотонов. Иногда поглощенные и испущенные фотоны имеют одинаковую длину волны. Однако иногда длина волны поглощения больше, чем длина волны излучения. Мы называем этот тип люминесценции флуоресценцией. Следовательно, флуоресценция является формой фотолюминесценции.
Что такое фотолюминесценция?
Фотолюминесценция – это форма люминесценции, возникающая при фотовозбуждении за счет поглощения фотонов. Это излучение света происходит, когда вещество поглощает электромагнитное излучение и повторно излучает излучение. Процесс начинается с фотовозбуждения. Это означает, что электроны вещества подвергаются возбуждению, когда вещество поглощает фотоны, и электроны переходят в более высокие энергетические состояния из более низких энергетических состояний. Вслед за этими возбуждениями идут и релаксационные процессы. На этапе релаксации фотоны переизлучаются или испускаются. Период времени между поглощением и испусканием фотонов может варьироваться в зависимости от вещества.
Рисунок 01: Схема процессов возбуждения-релаксации фотолюминесценции
Существует несколько форм фотолюминесценции, отличающихся друг от друга по ряду параметров. При рассмотрении длин волн поглощаемых и испускаемых фотонов различают два основных типа флуоресценции и резонансную флуоресценцию. Флуоресценция описывает, что длина волны испускаемого излучения меньше, чем длина волны поглощаемого излучения. Резонансная флуоресценция описывает, что поглощенное и испущенное излучение имеют эквивалентные длины волн.
Что такое флуоресценция?
Флуоресценция - это форма фотолюминесценции, при которой вещество излучает свет с длиной волны, отличной от длины волны поглощенного вещества. Обычно испускаемый свет имеет большую длину волны, чем длина волны поглощаемого. Следовательно, энергия испускаемого света меньше, чем энергия поглощаемого света.
Рисунок 02: Флуоресценция различных веществ в ультрафиолетовом свете – выглядит как радуга
В большинстве случаев вещество поглощает световое излучение в УФ-диапазоне, излучая свет в видимой области; таким образом, мы можем видеть яркий цвет, исходящий от этих веществ. Мы можем увидеть этот цвет только тогда, когда подвергаем вещество воздействию УФ-излучения. Однако излучение прекращается вскоре после того, как мы удаляем вещество от источника УФ-излучения. Есть много областей, в которых мы применяем процесс флуоресценции, например, минералогия, геммология, медицина и т.д.
В чем разница между фотолюминесценцией и флуоресценцией?
Фотолюминесценция – это форма люминесценции, возникающая при фотовозбуждении за счет поглощения фотонов. Флуоресценция - это форма фотолюминесценции, при которой вещество излучает свет с длиной волны, отличной от длины волны поглощения. Хотя флуоресценция является формой фотолюминесценции, фотолюминесценция может относиться либо к флуоресценции, либо к резонансной флуоресценции, которые отличаются друг от друга в зависимости от длины волны поглощаемого и испускаемого излучения. Исходя из этого, отличие фотолюминесценции от флуоресценции состоит в том, что при фотолюминесценции длины волн поглощаемых и излучаемых фотонов могут быть одинаковыми или разными. Но при резонансной флуоресценции длина волны поглощенных фотонов больше, чем испущенных фотонов.
Резюме – Фотолюминесценция против флуоресценции
И фотолюминесценция, и флуоресценция являются формами люминесценции; световое излучение. Ключевое различие между фотолюминесценцией и флуоресценцией заключается в том, что фотолюминесценция происходит за счет поглощения и излучения фотонов, имеющих либо разные, либо равные длины волн, тогда как флуоресценция возникает за счет излучения большей длины волны, чем длина волны поглощения.
