Põhiline erinevus fotoluminestsentsi ja fluorestsentsi vahel seisneb selles, et fotoluminestsents toimub erineva või võrdse lainepikkusega footonite neelamise ja kiirgamise kaudu, samas kui fluorestsents toimub neelduvast lainepikkusest pikema lainepikkuse kiirgamise kaudu.
Luminestsents on valguse emissiooniprotsess. Kasutame eesliidet foto- koos terminiga luminestsents, kui valguse emissioon on tingitud footonite neeldumisest ja emissioonist. Mõnikord on neeldunud ja emiteeritud footonitel sama lainepikkus. Kuid mõnikord on neeldunud lainepikkus suurem kui emiteeritud lainepikkus. Me nimetame seda tüüpi luminestsentsi fluorestsentsiks. Seetõttu on fluorestsents fotoluminestsentsi vorm.
Mis on fotoluminestsents?
Fotoluminestsents on luminestsentsi vorm, mis tekib fotoni neeldumise kaudu toimuva fotoergastuse korral. See valguse emissioon tekib siis, kui aine neelab elektromagnetkiirgust ja kiirgab kiirgust uuesti. Protsess algab fotoergastusega. See tähendab, et aine elektronid ergastuvad, kui aine neelab footoneid ja elektronid liiguvad madalama energiaga olekutest kõrgemasse energiasse. Pärast neid erutusi toimuvad ka lõõgastusprotsessid. Lõõgastusetapis kiiritatakse või kiirgatakse välja footonid. Ajavahemik footonite neeldumise ja emissiooni vahel võib olenev alt ainest erineda.
Joonis 01: Fotoluminestsentsi ergastus-lõõgastusprotsesside skeem
Fotoluminestsentsi vorme on mitu, mis erinevad üksteisest mitme parameetri poolest. Kui arvestada footonite neeldunud ja emiteeritud lainepikkuste lainepikkust, on fluorestsentsi ja resonantsfluorestsentsi kaks peamist tüüpi. Fluorestsents kirjeldab, et emiteeritud kiirguse lainepikkus on väiksem kui neeldunud lainepikkuse lainepikkus. Resonantsfluorestsents kirjeldab, et neeldunud ja emiteeritud kiirgusel on samaväärsed lainepikkused.
Mis on fluorestsents?
Fluorestsents on fotoluminestsentsi vorm, mille puhul aine kiirgab valgust, mille lainepikkus erineb neeldunud lainepikkusest. Tavaliselt on kiiratud valguse lainepikkus pikem kui neeldunud lainepikkusel. Seetõttu on kiiratava valguse energia väiksem neeldunud valgusest.
Joonis 02: Erinevate ainete fluorestsents UV-valguses – näeb välja nagu vikerkaar
Enamasti neelab aine UV-kiirgust, kiirgades valgust nähtavas piirkonnas; seega võime näha nendest ainetest kiirgavat säravat värvi. Seda värvi näeme ainult siis, kui eksponeerime ainet UV-valgusega. Kuid kiirguse emissioon peatub varsti pärast seda, kui oleme aine UV-valguse allikast eemale viinud. Fluorestsentsi protsessi rakendame paljudes valdkondades, st mineraloogia, gemoloogia, meditsiin jne.
Mis vahe on fotoluminestsentsil ja fluorestsentsil?
Fotoluminestsents on luminestsentsi vorm, mis tekib fotoni neeldumise kaudu toimuva fotoergastuse korral. Fluorestsents on fotoluminestsentsi vorm, mille puhul aine kiirgab valgust, mille lainepikkus erineb neeldunud lainepikkusest. Kuigi fluorestsents on fotoluminestsentsi vorm, võib fotoluminestsents viidata kas fluorestsents- või resonantsfluorestsentsile, mis erinevad üksteisest sõltuv alt neeldunud ja emiteeritud kiirguse lainepikkustest. Sellest lähtuv alt eristab fotoluminestsentsi ja fluorestsentsi see, et fotoluminestsentsi korral võivad neeldunud ja emiteeritud footonite lainepikkused olla samad või erinevad. Kuid resonantsfluorestsentsi korral on neeldunud footonite lainepikkus suurem kui kiiratud footonitel.
Kokkuvõte – fotoluminestsents vs fluorestsents
Nii fotoluminestsents kui ka fluorestsents on luminestsentsi vormid; valguse emissioon. Peamine erinevus fotoluminestsentsi ja fluorestsentsi vahel on see, et fotoluminestsents toimub neelduvate ja kiirgavate footonite kaudu, millel on erinev või võrdne lainepikkus, samas kui fluorestsents toimub neelduvast lainepikkusest pikema lainepikkuse kiirgamisel.
