Fosforesensfysikk

Fosforesess, utslipp av lys fra et stoff utsatt for stråling og vedvarer som en etterglødning etter at den spennende strålingen er fjernet. I motsetning til fluorescens, hvor det absorberte lyset spontant sendes ut ^10-8 sekund etter eksitering, krever fosforescens ytterligere eksitasjon for å produsere stråling og kan vare fra 10 til ³ sekunder til dager eller år, avhengig av omstendighetene.

stråling: fluorescens og fosforescens

Generelt lyser et lite, enkelt molekyl i ultrafiolett, og en mer kompleks avgir nær den blåfiolette enden av det synlige

Ved fluorescens heves et elektron fra en viss grunnlinjenergi kjent som bakkenivået til et opphisset nivå av et lysfoton eller annen stråling. Overgang av elektronet tilbake til bakkenivået kan skje spontant med stråling av den samme energien som den som ble absorbert. I henhold til elektromagnetisk teori er returen nesten sammenfallende, og forekommer i løpet av 10 til ⁸ sekunder. Tilfellet for fosforescens er annerledes. Når det gjelder fosforescens, mellom bakkenivået og det eksiterte nivået, er et nivå av mellomliggende energi, kalt et metastabelt nivå, eller elektronfelle, fordi en overgang mellom det metastabile nivået og andre nivåer er forbudt (svært usannsynlig). Når et elektron har falt fra det eksiterte nivået til det metastabile nivået (ved stråling eller ved energioverføring til systemet), forblir det der til det gjør en forbudt overgang eller til det ytterligere er begeistret tilbake til overgangsnivået. Denne eksitasjonen kan skje ved termisk omrøring av de nærliggende atomer eller molekyler (kalt termoluminescens) eller gjennom optisk (f.eks. Infrarød) stimulering. Tiden brukt i det metastabile nivået, eller elektronfellen, bestemmer hvor lang tid fosforescensen vedvarer.