Fluoreszenz und Phosphoreszenz sind zwei Mechanismen, die Licht emittieren oder Beispiele für Photolumineszenz. Die beiden Begriffe bedeuten jedoch nicht dasselbe und haben nicht dasselbe und kommen nicht auf die gleiche Weise vor. Sowohl bei der Fluoreszenz als auch bei der Phosphoreszenz absorbieren Moleküle Licht und emittieren Photonen mit geringerer Energie (längere Wellenlänge), aber Fluoreszenz tritt viel schneller auf als Phosphoreszenz und ändert die Spinrichtung der Elektronen nicht. Im Gegensatz zu phosphoreszierenden Produkten hören fluoreszierende Pigmente auf zu leuchten, sobald die Lichtquelle entfernt wird.
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Was ist Fluoreszenz?
Fluoreszenz ist die Emission von Licht durch eine Substanz, die Licht oder andere elektromagnetische Strahlung absorbiert hat. Es ist eine Form der Lumineszenz. In den meisten Fällen hat das emittierte Licht eine längere Wellenlänge und damit eine geringere Energie als die absorbierte Strahlung.
Bei der Fluoreszenz wird ein Elektron durch ein Lichtphoton oder eine andere Strahlung von einer bestimmten Grundlinienenergie, die als Grundniveau bekannt ist, auf ein angeregtes Niveau angehoben. Der Übergang des Elektrons zurück zum Bodenniveau kann spontan mit Strahlung derselben Energie wie der absorbierten erfolgen.
Das häufigste Beispiel für Fluoreszenz tritt auf, wenn die absorbierte Strahlung im ultravioletten Bereich des Spektrums liegt und somit für das menschliche Auge unsichtbar ist, während das emittierte Licht im sichtbaren Bereich liegt, was dem Fluoreszenzlicht eine deutliche Farbe verleiht, die nur dann gesehen werden kann UV-Licht ausgesetzt.
Fluoreszierende Materialien hören fast sofort auf zu leuchten, wenn die Strahlungsquelle aufhört, im Gegensatz zu phosphoreszierenden Materialien, die noch einige Zeit danach weiter Licht emittieren.
Was Sie über Fluoreszenz wissen müssen
- Fluoreszenz ist die Absorption von Energie durch Atome oder Moleküle, gefolgt von der sofortigen Emission von Licht oder elektromagnetischer Strahlung.
- Die Emission von Strahlung oder Licht hört plötzlich auf, wenn die Anregungsquelle entfernt wird.
- Bei der Fluoreszenz hat das angeregte Atom eine vergleichsweise kurze Lebensdauer, bevor es in einen niederenergetischen Zustand übergeht.
- Die Zeitspanne bzw. das Intervall zwischen Energieaufnahme und Energieabgabe ist sehr kurz.
- Der Absorptionsprozess erfolgt über ein kurzes Zeitintervall und beinhaltet den Übergang vom Grundzustand in den angeregten Singulett-Zustand und ändert die Richtung des Spins nicht.
- Das emittierte Photon (Licht) hat eine geringere Energie als das absorbierte Photon und die Emission erfolgt bei einer längeren Wellenlänge als das einfallende Licht.
- Erzeugt in fluoreszierenden Materialien bei Anregung ”einen sofortigen Blitz oder ein Nachleuchten”.
- Beispiele für Fluoreszenz: Edelsteine fluoreszieren, einschließlich Gips, Talkum, Quallen, Chlorophyllextrakt, Vitamine usw.
Was ist Phosphoreszenz?
Phosphoreszenz ist die Absorption von Energie durch Atome oder Moleküle, gefolgt von einer verzögerten Emission elektromagnetischer Strahlung. Mit anderen Worten, es ist die Emission von Licht von einer Substanz, die einer Strahlung ausgesetzt ist und als Nachglühen verbleibt, nachdem die anregende Strahlung entfernt wurde.
Bei der Phosphoreszenz wird Licht von einem Material absorbiert, wodurch die Energieniveaus der Elektronen in einen angeregten Zustand gebracht werden. Allerdings stimmt die Energie des Lichts nicht ganz mit der Energie der erlaubten angeregten Zustände überein, sodass die absorbierten Photonen in einem Triplett-Zustand stecken bleiben. Übergänge in einen niedrigeren und stabileren Energiezustand brauchen Zeit, aber wenn sie auftreten, wird Licht freigesetzt. Da diese Freisetzung langsam erfolgt, scheint ein phosphoreszierendes Material im Dunkeln zu leuchten.
Die Phosphoreszenz setzt die gespeicherte Energie im Laufe der Zeit langsam frei. Grundsätzlich wird phosphoreszierendes Material „aufgeladen“, indem es Licht ausgesetzt wird. Dann wird die Energie für eine gewisse Zeit gespeichert und langsam wieder abgegeben.
Was Sie über Phosphoreszenz wissen müssen
- Es ist die Absorption von Energie durch Atome oder Moleküle, gefolgt von einer verzögerten Emission elektromagnetischer Strahlung.
- Die Strahlungsemission bleibt auch nach Entfernung der Anregungsquelle noch einige Zeit bestehen.
- Bei der Phosphoreszenz hat das angeregte Atom eine vergleichsweise lange Lebensdauer, bevor es in einen niederenergetischen Zustand übergeht.
- Der Zeitraum bzw. das Intervall zwischen Energieaufnahme und Energieabgabe ist vergleichsweise lang.
- Phosphoreszenz beinhaltet den Übergang vom einzelnen Grundenergiezustand in den angeregten Triplettzustand und beinhaltet eine Änderung des Spinzustands.
- Das emittierte Photon (Licht) hat eine geringere Energie als das absorbierte Photon und die Emission erfolgt bei einer längeren Wellenlänge als die Fluoreszenz.
- Phosphoreszierende Materialien scheinen aufgrund der langsamen Lichtemission im Laufe der Zeit im Dunkeln zu leuchten.
- Beispiele für Phosphoreszenz: Glow-in-Dark-Sterne, einige Sicherheitszeichen und leuchtende Farbe etc.
Unterschied zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | FLUORESZENZ | PHOSPHORESZENZ |
| Beschreibung | Es ist die Absorption von Energie durch Atome oder Moleküle, gefolgt von der sofortigen Emission von Licht oder elektromagnetischer Strahlung. | Es ist die Absorption von Energie durch Atome oder Moleküle, gefolgt von einer verzögerten Emission elektromagnetischer Strahlung. |
| Strahlungsemissionen | Die Emission von Strahlung oder Licht hört plötzlich auf, wenn die Anregungsquelle entfernt wird. | Die Strahlungsemission bleibt auch nach Entfernung der Anregungsquelle noch einige Zeit bestehen. |
| Übergangszeit | Das angeregte Atom hat eine vergleichsweise kurze Lebensdauer, bevor es in einen niederenergetischen Zustand übergeht. | Das angeregte Atom hat eine vergleichsweise lange Lebensdauer, bevor es in einen niederenergetischen Zustand übergeht. |
| Absorption und Emission | Die Zeitspanne bzw. das Intervall zwischen Energieaufnahme und Energieabgabe ist sehr kurz. | Der Zeitraum bzw. das Intervall zwischen Energieaufnahme und Energieabgabe ist vergleichsweise lang. |
| Absorptionsprozess | Der Absorptionsprozess erfolgt über ein kurzes Zeitintervall und beinhaltet den Übergang vom Grundzustand in den angeregten Singulett-Zustand und ändert die Richtung des Spins nicht. | Phosphoreszenz beinhaltet den Übergang vom einzelnen Grundenergiezustand in den angeregten Triplettzustand und beinhaltet eine Änderung des Spinzustands. |
| Ausgestrahltes Photon | Das emittierte Photon (Licht) hat eine geringere Energie als das absorbierte Photon und die Emission erfolgt bei einer längeren Wellenlänge als das einfallende Licht. | Das emittierte Photon (Licht) hat eine geringere Energie als das absorbierte Photon und die Emission erfolgt bei einer längeren Wellenlänge als die Fluoreszenz. |
| Natur | Erzeugt in fluoreszierenden Materialien bei Anregung ”einen sofortigen Blitz oder ein Nachleuchten”. | Phosphoreszierende Materialien scheinen aufgrund der langsamen Lichtemission im Laufe der Zeit im Dunkeln zu leuchten. |
| Beispiele | Edelsteine fluoreszieren, darunter Gips, Talkum, Quallen, Chlorophyllextrakt, Vitamine etc. | Im Dunkeln leuchtende Sterne, einige Sicherheitszeichen und leuchtende Farbe etc. |
Fazit
Sowohl Fluoreszenz als auch Phosphoreszenz sind spontane Emissionen elektromagnetischer Strahlung. Der Unterschied besteht darin, dass das Leuchten der Fluoreszenz unmittelbar nach dem Ausschalten der Anregungsstrahlungsquelle aufhört, während bei der Phosphoreszenz das Leuchten nach dem Ausschalten der Anregungsstrahlungsquelle nicht aufhört. Das Leuchten hält für die Dauer von Sekundenbruchteilen bis zu Stunden an.