Fizika fosforescije

Fosforescenca, oddajanje svetlobe iz snovi, ki je izpostavljena sevanju in vztraja kot sled po odstranitvi vznemirljivega sevanja. Za razliko od fluorescence, pri kateri absorbirana svetloba spontano oddaja približno ^10–8 sekund po vzbujanju, fosforescenca zahteva dodatno vzbujanje, da proizvede sevanje in lahko traja od približno 10 ^-3 sekunde do dni ali let, odvisno od okoliščin.

sevanje: fluorescenca in fosforescenca

Na splošno majhna, preprosta molekula sveti v ultravijolični svetlobi, bolj zapletena pa oddaja blizu modro-vijoličnega konca vidnega

Pri fluorescenci se elektron dvigne iz določene osnovne energije, ki je znana kot gladina tal, do vznemirjene ravni s svetlobnim fotonom ali drugim sevanjem. Prehod elektrona nazaj v zemljo lahko pride spontano s sevanjem enake energije, kot je bila absorbirana. Po elektromagnetni teoriji je povratek skoraj naključen in se zgodi v 10 do ⁸ sekundah. Primer fosforescentnosti je drugačen. V fosforescenci je med tlemi in vznemirjenimi nivoji vmesna energija, ki se imenuje metastabilna raven ali pasti elektronov, ker je prehod med metastabilno stopnjo in drugimi nivoji prepovedan (zelo neverjeten). Ko pade elektrona z vzburjene ravni na metastabilno raven (s sevanjem ali s prenosom energije v sistem), ostane tam, dokler ne opravi prepovedanega prehoda ali dokler se ne vzbudi nazaj na stopnjo prehoda. To vzbujanje lahko nastane s toplotno mešanjem sosednjih atomov ali molekul (imenovano termoluminiscenca) ali z optično (npr. Infrardečo) stimulacijo. Čas, porabljen na metastabilni ravni ali vlečenju elektronov, določa čas trajanja fosforescentnosti.