Fluorestsents vs luminestsents
Luminestsents on valguse kiirgamise protsess. See võib ilmneda erinevatel viisidel. Selles artiklis käsitleme neid valgust kiirgavate protsesside meetodeid ja tüüpe.
Mis on fluorestsents?
Aatomis või molekulis olevad elektronid võivad neelata elektromagnetilise kiirguse energiat ja seeläbi ergastuda ülemise energia olekusse. See ülemine energia olek on ebastabiilne; seetõttu meeldib elektronile põhiolekusse tagasi tulla. Tagasi tulles kiirgab see neeldunud lainepikkust. Selles lõõgastusprotsessis eraldavad nad footonitena liigset energiat. Seda lõõgastusprotsessi nimetatakse fluorestsentsiks. Fluorestsents toimub palju kiiremini ja lõppeb tavaliselt umbes 10-5 sekundi jooksul või vähem aega alates ergastamise hetkest. Aatomi fluorestsentsi korral fluorestseerivad gaasilised aatomid, kui nad puutuvad kokku kiirgusega, mille lainepikkus vastab täpselt elemendi ühele neeldumisjoonele. Näiteks gaasilised naatriumi aatomid neelavad ja ergastavad 589 nm kiirgust. Lõõgastumine toimub pärast seda identse lainepikkusega fluorestseeruva kiirguse taasemissiooniga. Tänu sellele saame erinevate elementide tuvastamiseks kasutada fluorestsentsi. Kui ergastuse ja reemissiooni lainepikkused on samad, nimetatakse tekkivat emissiooni resonantsfluorestsentsiks. Peale fluorestsentsi on ka teisi mehhanisme, mille abil ergastatud aatom või molekul võib loobuda oma liigsest energiast ja lõõgastuda põhiolekusse. Mittekiirguslik lõõgastus ja fluorestsentskiirgus on kaks sellist olulist mehhanismi. Paljude mehhanismide tõttu on ergastatud oleku eluiga lühike. Fluorestseeruvate molekulide suhteline arv on väike, kuna fluorestsents nõuab struktuurseid tunnuseid, mis aeglustavad mittekiirgusliku lõõgastumise kiirust ja suurendavad fluorestsentsi kiirust. Enamikus molekulides need omadused puuduvad; seetõttu läbivad nad mittekiirgusliku lõdvestuse ja fluorestsentsi ei esine. Molekulaarsed fluorestsentsribad koosnevad suurest hulgast tihed alt asetsevatest joontest; seetõttu on seda tavaliselt raske lahendada.
Mis on luminestsents?
Luminestsents on ainest valguse kiirgamise protsess. See emissioon ei ole tingitud kuumusest; seetõttu on tegemist külma kehakiirguse vormiga. Luminestsentsi on vähe, nagu bioluminestsents, kemoluminestsents, elektrokemoluminestsents, elektroluminestsents, fotoluminestsents jne. Bioluminestsents on elusorganismide valguse emissioon. Näiteks võib kõne alla tulla tulikärbsed. See on loomulik protsess. Valgus eraldub organismi sees toimuva keemilise reaktsiooni tulemusena. Tulekärbestes tekib valgus, kui lutsiferiiniks nimetatav kemikaal reageerib hapnikuga. Seda reaktsiooni katalüüsib ensüüm lutsiferaas. Kemiluminestsents on keemilise reaktsiooni tulemus. Tegelikult on bioluminestsents kemoluminestsentsi tüüp. Näiteks luminaali ja vesinikperoksiidi vaheline katalüüsitud reaktsioon tekitab valgust. Elektrokeemiline luminestsents on teatud tüüpi luminestsents, mis tekib elektrokeemilise reaktsiooni käigus.
Mis vahe on fluorestsentsil ja luminestsentsil?
• Fluorestsents on luminestsentsi tüüp.
• Fluorestsents on footonite neeldumise tulemus, seega on see teatud tüüpi fotoluminestsents.
• Iseloomuliku aatomifluorestsentsi põhjal saab elemendid tuvastada.
• Fluorestsents toimub aatomites või molekulides, samas kui luminestsents võib toimuda organismides, lahustes, molekulides jne.
