Ключевое различие между флуоресценцией и фосфоресценцией заключается в том, что флуоресценция прекращается, как только мы убираем источник света, тогда как фосфоресценция имеет тенденцию оставаться немного дольше даже после того, как излучающий источник света удаляется.
Когда молекула или атом поглощают энергию, они могут претерпевать различные изменения. Двумя такими процессами являются флуоресценция и фосфоресценция. В дополнение к вышеуказанному ключевому различию между двумя терминами есть и другие различия, например, энергия, выделяемая в процессе флуоресценции, выше, чем в процессе фосфоресценции.
Что такое флуоресценция?
Электроны в атоме или молекуле могут поглощать энергию электромагнитного излучения и тем самым переходить в более высокое энергетическое состояние. Это верхнее энергетическое состояние нестабильно; поэтому электрон любит возвращаться в основное состояние. Возвращаясь назад, он излучает поглощенную длину волны. В этом процессе релаксации они излучают избыточную энергию в виде фотонов. Мы называем этот процесс релаксации флуоресценцией. Флуоресценция происходит гораздо быстрее. Как правило, он завершается примерно через 10-5 секунд или менее с момента возбуждения.
Когда атомы газа подвергаются флуоресценции, атомная флуоресценция имеет место при воздействии излучения с длиной волны, точно соответствующей одной из линий поглощения элемента. Например, газообразные атомы натрия поглощают и возбуждают, поглощая излучение с длиной волны 589 нм. После этого происходит релаксация за счет переизлучения флуоресцентного излучения той же длины волны. Благодаря этому мы можем использовать флуоресценцию для идентификации различных элементов. Когда длины волн возбуждения и переизлучения совпадают, мы называем результирующее излучение резонансной флуоресценцией.
Другие механизмы
Кроме флуоресценции, существуют и другие механизмы, с помощью которых возбужденный атом или молекула может отдать свою избыточную энергию и релаксировать в свое основное состояние. Безызлучательная релаксация и испускание флуоресценции являются двумя такими важными механизмами. Из-за многих механизмов время жизни возбужденного состояния невелико. Относительное количество молекул, которые флуоресцируют, невелико, потому что это явление требует структурных особенностей, которые замедляют скорость безызлучательной релаксации и увеличивают скорость флуоресценции. В большинстве молекул этих свойств нет; следовательно, они подвергаются безызлучательной релаксации, и флуоресценция не возникает. Полосы молекулярной флуоресценции состоят из большого количества близко расположенных линий; поэтому обычно это трудно решить.
Что такое фосфоресценция?
Когда молекулы поглощают свет и переходят в возбужденное состояние, у них есть два варианта. Они могут либо высвобождать энергию и немедленно возвращаться в основное состояние, либо подвергаться другим безызлучательным процессам. Если возбужденная молекула подвергается безызлучательному процессу, она излучает некоторую энергию и переходит в триплетное состояние, где энергия несколько меньше энергии возбужденного состояния, но больше энергии основного состояния. Молекулы могут оставаться немного дольше в этом менее энергетическом триплетном состоянии.
Рисунок 01: Фосфоресценция
Мы называем это состояние метастабильным состоянием. Затем метастабильное состояние (триплетное состояние) может медленно распадаться, испуская фотоны, и возвращаться в основное состояние (синглетное состояние). Когда это происходит, мы называем это фосфоресценцией.
В чем разница между флуоресценцией и фосфоресценцией?
Флуоресценция - это излучение света веществом, которое поглотило свет или другое электромагнитное излучение, в то время как фосфоресценция относится к свету, испускаемому веществом без сгорания или ощутимого тепла. Когда мы подаем свет на образец молекул, мы сразу же видим флуоресценцию. Флуоресценция прекращается, как только мы убираем источник света. Но фосфоресценция имеет тенденцию оставаться немного дольше даже после того, как мы удалим излучающий источник света.
Резюме – Флуоресценция и фосфоресценция
И флуоресценция, и фосфоресценция являются химическими процессами, в которых происходит поглощение и испускание света. Разница между флуоресценцией и фосфоресценцией заключается в том, что флуоресценция прекращается, как только мы убираем источник света, тогда как фосфоресценция имеет тенденцию оставаться немного дольше даже после того, как излучающий источник света удаляется.
