Fluorescence pret luminiscenci
Luminiscence ir gaismas izstarošanas process. Tas var notikt ar dažādiem līdzekļiem. Šajā rakstā mēs apspriedīsim šīs gaismas izstarojošās metodes un veidus.
Kas ir fluorescence?
Elektroni atomā vai molekulā var absorbēt enerģiju elektromagnētiskajā starojumā un tādējādi uzbudināt augšējā enerģijas stāvoklī. Šis augšējās enerģijas stāvoklis ir nestabils; tāpēc elektronam patīk atgriezties pamatstāvoklī. Atgriežoties, tas izstaro absorbēto viļņa garumu. Šajā relaksācijas procesā tie kā fotoni izstaro lieko enerģiju. Šis relaksācijas process ir pazīstams kā fluorescence. Fluorescence notiek daudz ātrāk un parasti beidzas apmēram 10–5 s vai mazāk laika pēc ierosmes brīža. Atomu fluorescences laikā gāzveida atomi fluorescē, ja tos pakļauj starojumam ar viļņa garumu, kas precīzi atbilst vienai no elementa absorbcijas līnijām. Piemēram, gāzveida nātrija atomi absorbē un uzbudina, absorbējot 589 nm starojumu. Pēc tam notiek relaksācija, atkārtoti atbrīvojot vienāda viļņa garuma fluorescējošo starojumu. Tādēļ mēs varam izmantot fluorescenci dažādu elementu identificēšanai. Ja ierosmes un atkārtotas emisijas viļņu garumi ir vienādi, iegūto emisiju sauc par rezonanses fluorescenci. Izņemot fluorescenci, ir arī citi mehānismi, ar kuriem ierosināts atoms vai molekula var atteikties no liekās enerģijas un atslābināties līdz pamatstāvoklim. Neradiācijas relaksācijas un fluorescences emisijas ir divi tik svarīgi mehānismi. Daudzu mehānismu dēļ ierosinātā stāvokļa mūžs ir īss. Relatīvais fluorescējošo molekulu skaits ir mazs, jo fluorescencei nepieciešamas strukturālas pazīmes, kas palēnina neradiatīvās relaksācijas ātrumu un uzlabo fluorescences ātrumu. Lielākajā daļā molekulu šīs pazīmes nav; tāpēcviņiem tiek veikta neatstarojoša relaksācija, un fluorescence nenotiek. Molekulārās fluorescences joslas veido liels skaits cieši izvietotu līniju; tāpēc parasti to ir grūti atrisināt.
Kas ir luminiscence?
Luminiscence ir gaismas izstarošanas process no vielas. Šī emisija nav saistīta ar siltumu; tāpēc tā ir ķermeņa aukstā starojuma forma. Ir daži luminiscences veidi, piemēram, bioluminiscence, kemiluminiscence, elektroķīmiskā luminiscence, elektroluminiscence, fotoluminiscence utt. Bioluminiscence ir dzīvo organismu izstarotā gaisma. Piemēram, var uzskatīt par Fireflies. Tas ir dabisks process. Gaisma izdalās ķīmiskas reakcijas rezultātā, kas notiek organisma iekšienē. Fireflies, kad ķīmiskā viela, ko sauc par luciferīnu, reaģē ar skābekli, rodas gaisma. Šo reakciju katalizē enzīms luciferāze. Chemiluminiscence ir ķīmiskas reakcijas rezultāts. Faktiski bioluminiscence ir ķīmiluminiscences veids. Piemēram, katalizētā reakcija starp luminālo un ūdeņraža peroksīdu rada gaismu. Elektroķīmiskā luminiscence ir tāda veida luminiscence, 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 var identificēt elementus.
• Fluorescence notiek atomos vai molekulās, savukārt luminiscence var notikt organismos, šķīdumos, molekulās utt.
