Fluorescence pret luminiscenci
Luminiscence ir gaismas izstarošanas process. Tas var notikt ar dažādiem līdzekļiem. Šajā rakstā mēs apspriedīsim šīs metodes un gaismas izstarojošo procesu veidus.
Kas ir fluorescence?
Elektroni atomā vai molekulā var absorbēt elektromagnētiskā starojuma enerģiju un tādējādi uzbudināt līdz augstākās enerģijas stāvoklim. Šis augšējais enerģijas stāvoklis ir nestabils; tāpēc elektronam patīk atgriezties pamatstāvoklī. Atgriežoties, tas izstaro absorbēto viļņa garumu. Šajā relaksācijas procesā tie izstaro lieko enerģiju fotonu veidā. Šis relaksācijas process ir pazīstams kā fluorescence. Fluorescence notiek daudz ātrāk un parasti tiek pabeigta apmēram 10-5 s vai īsākā laikā no ierosināšanas brīža. Atomu fluorescencē gāzveida atomi fluorescē, ja tie tiek pakļauti starojumam ar viļņa garumu, kas precīzi atbilst vienai no elementa absorbcijas līnijām. Piemēram, gāzveida nātrija atomi absorbē un ierosina, absorbējot 589 nm starojumu. Pēc tam notiek relaksācija, atkārtoti izstarojot identiska viļņa garuma fluorescējošu starojumu. Šī iemesla dēļ mēs varam izmantot fluorescenci, lai identificētu dažādus elementus. Ja ierosmes un atkārtotas emisijas viļņu garums ir vienāds, iegūto emisiju sauc par rezonanses fluorescenci. Izņemot fluorescenci, ir arī citi mehānismi, ar kuru palīdzību ierosinātais atoms vai molekula var atdot savu lieko enerģiju un atslābināties līdz pamatstāvoklim. Neradiatīvā relaksācija un fluorescences emisijas ir divi tik svarīgi mehānismi. Daudzu mehānismu dēļ ierosinātā stāvokļa kalpošanas laiks ir īss. Relatīvais fluorescējošo molekulu skaits ir mazs, jo fluorescencei ir nepieciešamas strukturālas iezīmes, kas palēnina neradiatīvās relaksācijas ātrumu un uzlabo fluorescences ātrumu. Lielākajā daļā molekulu šīs pazīmes nav; tādēļ tie tiek pakļauti neradiatīvai relaksācijai, un fluorescence nenotiek. Molekulārās fluorescences joslas sastāv no liela skaita cieši izvietotu līniju; tāpēc parasti to ir grūti atrisināt.
Kas ir luminiscence?
Luminiscence ir gaismas izstarošanas process no vielas. Šī emisija nav saistīta ar karstumu; tāpēc tas ir auksta ķermeņa starojuma veids. Ir daži luminiscences veidi, piemēram, bioluminiscence, hemiluminiscence, elektroķīmiluminiscence, elektroluminiscence, fotoluminiscence utt. Bioluminiscence ir dzīvo organismu gaismas emisija. Piemēram, var apsvērt ugunspuķes. Tas ir dabisks process. Gaisma izdalās ķīmiskas reakcijas rezultātā, kas notiek organismā. Ja ķimikālija, ko sauc par luciferīnu, ugunspuķos reaģē ar skābekli, rodas gaisma. Šo reakciju katalizē enzīms luciferāze. Ķīmiluminiscence ir ķīmiskas reakcijas rezultāts. Faktiski bioluminiscence ir ķīmiskās luminiscences veids. Piemēram, katalizētā reakcija starp luminālu un ūdeņraža peroksīdu rada gaismu. Elektroķīmiluminiscence ir luminiscences veids, kas rodas elektroķīmiskās reakcijas laikā.
Kāda ir atšķirība starp fluorescenci un luminiscenci?
• Fluorescence ir luminiscences veids.
• Fluorescence ir fotonu absorbcijas rezultāts, tāpēc tas ir fotoluminiscences veids.
• Pēc raksturīgās atomu fluorescences elementus var identificēt.
• Fluorescence notiek atomos vai molekulās, savukārt luminiscence var notikt organismos, šķīdumos, molekulās utt.
