ल्युमिनेसेन्स आणि फ्लोरोसेन्स म्हणजे काय?

प्रतिदीप्ति

अशा काही संज्ञा आहेत ज्या सामान्य दैनंदिन भाषेत गोंधळ निर्माण करतात. या अटींमध्ये आमच्याकडे आहे luminescence, fluorescence आणि phosphorescence. ते समान अटी आहेत? ते कसे वेगळे आहे आणि प्रत्येकाचा संदर्भ काय आहे?

हे सर्व आपण या लेखात पाहणार आहोत, त्यामुळे ते चुकवू नका.

ल्युमिनेसेन्स म्हणजे काय

luminescence

ल्युमिनेसेन्स हा शब्द मूलभूतपणे प्रकाशाच्या उत्सर्जनाला सूचित करतो. आपल्या वातावरणात, बहुतेक वस्तू सूर्यापासून प्राप्त झालेल्या ऊर्जेमुळे प्रकाश उत्सर्जित करतात, जे हे आपल्याला दिसणारे सर्वात तेजस्वी अस्तित्व आहे. चंद्राच्या विपरीत, जो प्रकाश उत्सर्जित करताना दिसतो, तो प्रत्यक्षात सूर्यप्रकाश प्रतिबिंबित करतो, मोठ्या दगडी आरशाप्रमाणेच कार्य करतो.

मूलभूतपणे, ल्युमिनेसेन्सचे तीन मुख्य प्रकार आहेत: fluorescence, phosphorescence आणि chemiluminescence. त्यापैकी, फ्लोरोसेन्स आणि फॉस्फोरेसेन्स फोटोलुमिनेसेन्सचे प्रकार म्हणून वर्गीकृत आहेत. फोटोलुमिनेसेन्स आणि केमिल्युमिनेसेन्समधील फरक ल्युमिनेसेन्स सक्रिय करण्याच्या यंत्रणेमध्ये आहे; फोटोल्युमिनेसेन्समध्ये, प्रकाश ट्रिगर म्हणून कार्य करतो, तर केमिल्युमिनेसेन्समध्ये, रासायनिक अभिक्रिया प्रकाशाचे उत्सर्जन सुरू करते.

फ्लोरोसेन्स आणि फॉस्फोरेसेन्स, जे फोटोल्युमिनेसेन्सचे प्रकार आहेत, प्रकाश शोषून घेण्याच्या आणि नंतर ते दीर्घ तरंगलांबीवर उत्सर्जित करण्याच्या पदार्थाच्या क्षमतेवर अवलंबून असतात, जे ऊर्जा कमी झाल्याचे सूचित करतात. तथापि, या प्रक्रियेचा कालावधी लक्षणीय भिन्न आहे. फ्लोरोसंट अभिक्रियांमध्ये, प्रकाश उत्सर्जन तात्काळ होते आणि प्रकाश स्रोत सक्रिय असताना (जसे की अल्ट्राव्हायोलेट दिवे) केवळ निरीक्षण करता येते.

याउलट, फॉस्फोरेसंट प्रतिक्रियांमुळे सामग्रीला शोषलेली ऊर्जा टिकवून ठेवता येते, ज्यामुळे ते नंतर प्रकाश उत्सर्जित करू देते, परिणामी प्रकाश स्रोत संपल्यानंतरही चमकत राहते. म्हणून, जर ल्युमिनेसेन्स ताबडतोब नाहीसे झाले तर ते फ्लोरोसेन्स म्हणून वर्गीकृत केले जाते; ते कायम राहिल्यास, ते फॉस्फोरेसेन्स म्हणून ओळखले जाते; आणि सक्रिय होण्यासाठी रासायनिक अभिक्रिया आवश्यक असल्यास, त्याला केमिल्युमिनेसन्स म्हणतात.

उदाहरणार्थ, एखाद्या नाईट क्लबची कल्पना करू शकते जेथे फॅब्रिक आणि दात काळ्या प्रकाशाखाली (फ्लोरोसेन्स) चमकदार चमक सोडतात, आणीबाणीतून बाहेर पडण्याचे चिन्ह प्रकाश (फॉस्फोरेसेन्स) उत्सर्जित करते आणि ग्लो स्टिक्स देखील प्रकाश (केमिल्युमिनेसन्स) तयार करतात.

फ्लोरोसेन्स

ल्युमिनेसेन्स आणि फ्लोरोसेन्समधील फरक

जे पदार्थ तात्काळ प्रकाश उत्सर्जित करतात त्यांना फ्लोरोसेंट म्हणतात. या सामग्रीमध्ये, अणू ऊर्जा शोषून घेतात, ज्यामुळे ते "उत्तेजित" स्थितीत प्रवेश करतात. एका सेकंदाच्या सुमारे एक लाखव्या भागामध्ये (10-9 ते 10-6 सेकंदांपर्यंत) त्यांच्या सामान्य स्थितीत परत येणे, ते ही ऊर्जा प्रकाशाच्या लहान कणांच्या रूपात सोडतात ज्याला फोटॉन म्हणतात.

औपचारिकपणे सांगायचे तर, फ्लोरोसेन्स ही एक रेडिएटिव्ह प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये उत्तेजित इलेक्ट्रॉन सर्वात कमी उत्तेजित स्थिती (S1) पासून जमिनीवर (S0) जातात. या संक्रमणादरम्यान, इलेक्ट्रॉन त्याच्या उर्जेचा काही भाग कंपनात्मक विश्रांतीद्वारे विसर्जित करतो, परिणामी उत्सर्जित फोटॉनमध्ये ऊर्जा कमी होते आणि परिणामी, तरंगलांबी जास्त असते.

फॉस्फोरेसेन्स

स्फुरद

फ्लोरोसेन्स आणि फॉस्फोरेसेन्समधील फरक समजून घेण्यासाठी, इलेक्ट्रॉन स्पिनची संकल्पना थोडक्यात एक्सप्लोर करणे आवश्यक आहे. स्पिन इलेक्ट्रॉनच्या मूलभूत वैशिष्ट्याचे प्रतिनिधित्व करतो, एक प्रकारचा कोनीय संवेग म्हणून कार्य करतो जो इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डमध्ये त्याच्या वर्तनावर प्रभाव पाडतो. ही मालमत्ता फक्त ½ चे मूल्य घेऊ शकते आणि वर किंवा खाली दिशा दर्शवू शकते. परिणामी, इलेक्ट्रॉनची फिरकी +½ किंवा -½ म्हणून दर्शविली जाते किंवा वैकल्पिकरित्या ↑ किंवा ↓ म्हणून दर्शविली जाते. अणूच्या त्याच कक्षेत, इलेक्ट्रॉन्स जेव्हा ते सिंगल ग्राउंड स्टेट (S0) मध्ये असतात तेव्हा ते सातत्याने अँटीपॅरलल स्पिन प्रदर्शित करतात. उत्तेजित स्थितीत बढती केल्यावर, इलेक्ट्रॉन त्याचे स्पिन अभिमुखता राखून ठेवते, परिणामी एक सिंगल उत्तेजित स्थिती (S1) तयार होते, जेथे दोन्ही स्पिन अभिमुखता समांतर कॉन्फिगरेशनमध्ये जोडलेले राहतात. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की फ्लोरोसेन्सशी संबंधित सर्व विश्रांती प्रक्रिया स्पिन-न्यूट्रल असतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन स्पिन अभिमुखता नेहमीच संरक्षित केली जाते.

फॉस्फोरेसेन्सच्या बाबतीत, प्रक्रिया लक्षणीय भिन्न आहे. वेगवान संक्रमणे (10^-11 ते 10^-6 सेकंदांपर्यंत) एकल उत्तेजित अवस्थेपासून (S1) ट्रिपलेट उत्तेजित स्थिती (T1) पर्यंत जाणाऱ्या प्रणालींमध्ये होतात जी ऊर्जावानदृष्ट्या अधिक अनुकूल असतात. या संक्रमणाचा परिणाम इलेक्ट्रॉन स्पिनच्या उलट होण्यात होतो; परिणामी अवस्था दोन्ही इलेक्ट्रॉन्समधील समांतर स्पिनद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत आणि मेटास्टेबल म्हणून वर्गीकृत आहेत. या प्रकरणात, विश्रांती फॉस्फोरेसेन्सद्वारे उद्भवते, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन स्पिनचे आणखी एक उलथापालथ होते आणि त्यानंतर फोटॉनचे उत्सर्जन होते.

दीर्घ विलंबानंतर (0^-10 ते 3 सेकंदांपेक्षा जास्त) शिथिल सिंगल स्टेट (S100) कडे परत संक्रमण होऊ शकते. या विश्रांती प्रक्रियेदरम्यान, फ्लोरोसेन्सच्या तुलनेत विकिरणीय यंत्रणा अधिक ऊर्जा वापरतात, परिणामी शोषलेल्या आणि उत्सर्जित फोटॉनमध्ये मोठा ऊर्जा फरक आणि परिणामी लहरींमध्ये मोठा बदल होतो.

उत्तेजना आणि उत्सर्जन स्पेक्ट्रा

जेव्हा पदार्थाचे इलेक्ट्रॉन फोटॉन शोषून उत्तेजित होतात, त्यानंतर ती ऊर्जा रेडिएशनच्या स्वरूपात सोडतात तेव्हा ल्युमिनेसेन्स होतो. काही प्रकरणांमध्ये, उत्सर्जित रेडिएशनमध्ये फोटॉन असू शकतात ज्यांची ऊर्जा आणि तरंगलांबी शोषल्यासारखी असते.; या घटनेला रेझोनान्स फ्लोरोसेन्स असे म्हणतात. अधिक वेळा, उत्सर्जित रेडिएशनची तरंगलांबी जास्त असते, जी शोषलेल्या फोटॉनच्या तुलनेत कमी ऊर्जा दर्शवते.

लांब तरंगलांबीपर्यंतचे हे संक्रमण स्टोक्स शिफ्ट म्हणून ओळखले जाते. जेव्हा इलेक्ट्रॉन लहान, अदृश्य किरणोत्सर्गाने उत्तेजित होतात, तेव्हा ते उच्च ऊर्जा स्थितीत जातात. त्यांच्या मूळ स्थितीत परत आल्यावर, ते समान तरंगलांबीसह दृश्यमान प्रकाश उत्सर्जित करतात, अनुनाद प्रतिदीप्तिचे उदाहरण देतात. तथापि, हे उत्तेजित इलेक्ट्रॉन मध्यवर्ती ऊर्जा स्तरावर देखील परत येऊ शकतात, परिणामी प्रकाशमय फोटॉनचे उत्सर्जन होते जे प्रारंभिक उत्तेजनापेक्षा कमी ऊर्जा वाहून नेतात. ही प्रक्रिया, जेव्हा अतिनील प्रकाशाने प्रेरित होते, तेव्हा ते दृश्यमान स्पेक्ट्रममध्ये प्रतिदीप्ति म्हणून प्रकट होते. फॉस्फोरेसेंट पदार्थांच्या बाबतीत, उच्च उर्जा पातळीपर्यंत इलेक्ट्रॉनचे उत्तेजित होणे आणि जमिनीच्या स्थितीत त्यांचे परत येणे यामध्ये विलंब होतो.

विशिष्ट पदार्थ सर्व तरंगलांबींना प्रतिसाद देत नाही. तथापि, उत्तेजित तरंगलांबी आणि परिणामी उत्सर्जनाचे मोठेपणा यांच्यात सहसा संबंध असतो. हा संबंध उत्तेजना स्पेक्ट्रम म्हणून ओळखला जातो. त्याचप्रमाणे, उत्सर्जित किरणोत्सर्गाचे मोठेपणा आणि तरंगलांबी यांच्यात परस्परसंबंध दिसून येतो, ज्याला उत्सर्जन स्पेक्ट्रम म्हणतात.

हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की उत्सर्जन तरंगलांबी उत्तेजित तरंगलांबीवर अवलंबून नसते, ज्या प्रकरणांमध्ये पदार्थांमध्ये एकाधिक ल्युमिनेसेन्स यंत्रणा असते त्याशिवाय. परिणामी, खनिजे विशिष्ट तरंगलांबींवर अतिनील प्रकाश शोषण्याची भिन्न क्षमता दर्शवतात; काही कमी तरंगलांबीच्या अल्ट्राव्हायोलेट किरणांखाली प्रतिदीप्त होतात, तर काही लांब तरंगलांबीखाली प्रतिदीप्त होतात आणि काही अस्पष्ट प्रतिदीप्ति दाखवतात. उत्सर्जित प्रकाशाचा रंग अनेकदा वेगवेगळ्या उत्तेजित तरंगलांबीसह लक्षणीय बदलतो.

या घटनांची घटना केवळ अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गाच्या वापरापुरती मर्यादित नाही; त्याऐवजी, योग्य ऊर्जा असलेल्या कोणत्याही रेडिएशनद्वारे उत्तेजन प्राप्त केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, क्ष-किरण विविध पदार्थांमध्ये फ्लोरोसेन्स प्रवृत्त करण्यास सक्षम असतात, ज्यापैकी अनेक विविध प्रकारच्या किरणोत्सर्गाला प्रतिसाद देतात. उदाहरणार्थ, मॅग्नेशियम टंगस्टेट, 300 nm पेक्षा कमी तरंगलांबी असलेल्या जवळजवळ सर्व किरणोत्सर्गासाठी संवेदनशीलता दर्शविते, जे अल्ट्राव्हायोलेट आणि क्ष-किरण स्पेक्ट्रम दोन्हीमध्ये पसरलेले आहे, याव्यतिरिक्त, टेलिव्हिजन ट्यूबमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या जुळण्यांद्वारे उदाहरण म्हणून काही सामग्री इलेक्ट्रॉनद्वारे सहजपणे उत्तेजित केली जाऊ शकते.

मला आशा आहे की या माहितीद्वारे तुम्ही फ्लोरोसेन्स, फॉस्फोरेसेन्स आणि ल्युमिनेसेन्समधील फरकांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.


आपली टिप्पणी द्या

आपला ई-मेल पत्ता प्रकाशित केला जाणार नाही. आवश्यक फील्ड चिन्हांकित केले आहेत *

*

*

  1. डेटा जबाबदार: मिगुएल Áन्गल गॅटन
  2. डेटाचा उद्देशः नियंत्रण स्पॅम, टिप्पणी व्यवस्थापन.
  3. कायदे: आपली संमती
  4. डेटा संप्रेषण: कायदेशीर बंधन वगळता डेटा तृतीय पक्षास कळविला जाणार नाही.
  5. डेटा संग्रहण: ओकेन्टस नेटवर्क (EU) द्वारा होस्ट केलेला डेटाबेस
  6. अधिकारः कोणत्याही वेळी आपण आपली माहिती मर्यादित, पुनर्प्राप्त आणि हटवू शकता.