ความแตกต่างระหว่างการเรืองแสงและการฟลูออเรสเซนต์

การเรืองแสงและการฟลูออเรสเซนต์

เมื่อโมเลกุลหรืออะตอมดูดซับพลังงานจะสามารถรับการเปลี่ยนแปลงต่างๆได้ การฟลูออเรสเซนต์และการเรืองแสงเป็นสองขั้นตอนดังกล่าว

Fluorescence คืออะไร?

อิเล็กตรอนในอะตอมหรือโมเลกุลสามารถดูดซับพลังงานในรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและกระตุ้นให้เกิดสภาวะพลังงานบนได้ สถานะพลังงานบนนี้ไม่เสถียร ดังนั้นอิเล็กตรอนชอบที่จะกลับมาสู่สถานะพื้นดิน เมื่อกลับมาจะปล่อยความยาวคลื่นที่ดูดซับ ในกระบวนการผ่อนคลายนี้พวกเขาปล่อยพลังงานส่วนเกินเป็นโฟตอน กระบวนการผ่อนคลายนี้เรียกว่า fluorescence การเรืองแสงจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากขึ้น โดยทั่วไปจะเสร็จสมบูรณ์ในเวลาประมาณ 10-5 s หรือน้อยกว่าเวลาที่เกิดการกระตุ้น ในการเรืองแสงอะตอมอะตอมของก๊าซจะเรืองแสงเมื่อสัมผัสกับรังสีที่มีความยาวคลื่นที่ตรงกับเส้นดูดซับของธาตุ ตัวอย่างเช่นอะตอมโซเดียมแก๊สดูดซับและตื่นเต้นโดยการดูดกลืนรังสี 589 นาโนเมตร การผ่อนคลายเกิดขึ้นหลังจากนี้โดยการ reemission ของรังสีเรืองแสงของความยาวคลื่นเหมือนกัน ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถใช้การเรืองแสงเพื่อระบุองค์ประกอบต่างๆ เมื่อความตื่นเต้นและ reemission ความยาวคลื่นเหมือนกันการปล่อยผลที่เรียกว่าการเรืองแสงเรโซแนนซ์ นอกเหนือจากการเรืองแสงมีกลไกอื่น ๆ ที่อะตอมหรือโมเลกุลตื่นเต้นสามารถให้พลังงานส่วนเกินของมันและผ่อนคลายกับพื้นดินของรัฐ การปลดปล่อยการแผ่รังสีและการปล่อยรังสีความร้อนเป็นกลไกสำคัญสองประการ เนื่องจากมีกลไกหลายประการทำให้อายุการใช้งานของรัฐที่ตื่นเต้นอยู่ในช่วงสั้น ๆ จำนวนสัมพัทธ์ของโมเลกุลที่เรืองแสงมีขนาดเล็กเนื่องจากการเรืองแสงต้องใช้คุณสมบัติโครงสร้างที่ทำให้อัตราการผ่อนคลายแบบไม่หลุดพ้นลดลงและเพิ่มอัตราการเรืองแสง ในโมเลกุลส่วนใหญ่คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้มี ดังนั้นพวกเขาจึงได้รับการผ่อนคลายที่ไม่เป็นอันตรายและการฟลูออเรสเซนต์ไม่เกิดขึ้น แถบเรืองแสงโมเลกุลประกอบด้วยเส้นแบ่งระยะห่างกันเป็นจำนวนมาก เพราะฉะนั้นโดยปกติแล้วมันยากที่จะแก้ไขได้

การฟลูออเรสเซนต์คืออะไร?

เมื่อโมเลกุลดูดซับแสงและไปที่สถานะตื่นเต้นพวกเขามีสองทางเลือก พวกเขาสามารถปล่อยพลังงานและกลับมาสู่สถานะพื้นทันทีหรือผ่านกระบวนการที่ไม่เป็นรังสีอื่น ๆ ถ้าโมเลกุลตื่นเต้นเกิดกระบวนการที่ไม่ใช่รังสีพลังงานจะปล่อยพลังงานออกมาและมีสถานะเป็น triplet ที่พลังงานน้อยกว่าพลังงานของรัฐที่ได้รับออก แต่มันสูงกว่าพลังงานของพื้นดิน โมเลกุลสามารถอยู่อีกสักหน่อยในสถานะพลังงานน้อยนี้ได้ สถานะนี้เรียกว่าสถานะ metastable จากนั้นสภาพ metastable state (triplet state) จะค่อยๆสลายตัวโดยการปล่อยโฟตอนและกลับสู่สถานะพื้นดิน (singlet state)เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้จะเรียกว่าการเรืองแสง

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเรืองแสงและการฟลูออสเซนเซชัน? เมื่อแสงถูกส่งไปยังตัวอย่างของโมเลกุลเราจะเห็นแสงเรืองแสงทันที การเรืองแสงจะหยุดลงทันทีที่เรานำแหล่งกำเนิดแสง แต่การส่องแสงมีแนวโน้มที่จะอยู่อีกนิดแม้หลังจากที่มีการฉายรังสีความร้อน •การเรืองแสงจะเกิดขึ้นเมื่อปลดปล่อยพลังงานที่ตื่นเต้นและโมเลกุลจะกลับมาสู่สถานะพื้นจากขั้นตอนการตื่นเต้นแบบเดี่ยว การฟลูออเรสเซนต์เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลกำลังกลับมาสู่สภาพพื้นดินเป็นสถานะความตื่นเต้นสามล้อ (metastable state) พลังงานที่ปล่อยออกมาในกระบวนการเรืองแสงสูงกว่าที่เกิดจากการเรืองแสง •ในการเรืองแสงพลังงานที่ดูดซึมจะถูกปลดปล่อยกลับคืน แต่ในการเรืองแสงพลังงานที่ปลดปล่อยต่ำกว่าสิ่งที่ดูดซึม