Fluorescência e fosforescência são dois mecanismos que emitem luz ou exemplos de fotoluminescência. Contudo, os dois termos não significa a mesma coisa e não ocorre da mesma maneira. Tanto na fluorescência quanto na fosforescência, as moléculas absorvem a luz e emitem fótons com menos energia comprimento de onda), mas a fluorescência ocorre muito mais rapidamente que a fosforescência e não altera a direção de rotação do os elétrons.
Veja como a fotoluminescência funciona e uma olhada nos processos de fluorescência e fosforescência, com exemplos familiares de cada tipo de emissão de luz.
A fotoluminescência ocorre quando as moléculas absorvem energia. Se a luz causa excitação eletrônica, as moléculas são chamadas animado. Se a luz causa excitação vibracional, as moléculas são chamadas quente. As moléculas podem se excitar absorvendo diferentes tipos de energia, como energia física (luz), energia química ou energia mecânica (por exemplo, fricção ou pressão). A absorção de luz ou fótons pode fazer com que as moléculas fiquem quentes e excitadas. Quando excitados, os elétrons são elevados para um nível de energia mais alto. Quando eles retornam a um nível de energia mais baixo e mais estável, os fótons são liberados. Os fótons são percebidos como fotoluminescência. Os dois tipos de fotoluminescência e fluorescência e fosforescência.
Em fluorescência, a luz de alta energia (comprimento de onda curto, alta frequência) é absorvida, chutando um elétron para um estado de energia excitado. Geralmente, a luz absorvida está em a faixa ultravioleta, O processo de absorção ocorre rapidamente (em um intervalo de 10-15 segundos) e não altera a direção da rotação do elétron. A fluorescência ocorre tão rapidamente que, se você apagar a luz, o material para de brilhar.
A cor (comprimento de onda) da luz emitida pela fluorescência é quase independente do comprimento de onda da luz incidente. Além da luz visível, a luz infravermelha ou infravermelha também é liberada. O relaxamento vibracional libera a luz infravermelha cerca de 10-12 segundos após a radiação incidente ser absorvida. A excitação ao estado fundamental do elétron emite luz visível e infravermelha e ocorre cerca de 10-9 segundos após a energia ser absorvida. A diferença no comprimento de onda entre os espectros de absorção e emissão de um material fluorescente é chamada de Mudança de Stokes.
As luzes fluorescentes e os sinais de néon são exemplos de fluorescência, assim como os materiais que brilham sob uma luz negra, mas param de brilhar quando a luz ultravioleta é desligada. Alguns escorpiões fluorescem. Eles brilham enquanto uma luz ultravioleta fornece energia; no entanto, o exoesqueleto do animal não proteja-o muito bem da radiação, para que você não mantenha uma luz negra por muito tempo para ver um escorpião brilho. Alguns corais e fungos são fluorescentes. Muitas canetas marca-texto também são fluorescentes.
Como na fluorescência, um material fosforescente absorve a luz de alta energia (geralmente ultravioleta), fazendo com que os elétrons se movam para um estado de energia mais alto, mas a transição de volta para um estado de energia mais baixa ocorre muito mais lentamente e a direção da rotação do elétron pode mudança. Os materiais fosforescentes podem parecer brilhar por alguns segundos até alguns dias após a luz ter sido apagada. A razão pela qual a fosforescência dura mais que a fluorescência é porque os elétrons excitados saltam para um nível de energia mais alto do que na fluorescência. Os elétrons têm mais energia a perder e podem gastar tempo em diferentes níveis de energia entre o estado excitado e o estado fundamental.
Um elétron nunca muda sua direção de rotação em fluorescência, mas pode fazê-lo se as condições forem adequadas durante a fosforescência. Este giro pode ocorrer durante a absorção de energia ou posteriormente. Se não ocorrer rotação, a molécula está em um estado singlete. Se um elétron sofrer uma rotação, gire um estado trigêmeo é formado. Os estados trigêmeos têm uma vida útil longa, pois o elétron não cairá para um estado de energia mais baixo até voltar ao estado original. Devido a esse atraso, os materiais fosforescentes parecem "brilhar no escuro".
Materiais fosforescentes são usados na mira de armas, brilha nas estrelas escurase tinta usada para fazer murais de estrelas. O elemento fósforo brilha no escuro, mas não da fosforescência.