Wetenschap
1. Excitatie:
* Energie -input: Een fosforescerend materiaal absorbeert energie uit een externe bron, zoals ultraviolet (UV) licht, zichtbaar licht of zelfs chemische reacties.
* Elektronenpromotie: Deze geabsorbeerde energie boeit een elektron in de atomen van het materiaal tot een hoger energieniveau.
2. Spin verboden overgang (sleutel tot fosforescentie):
* opgewonden toestand: Het opgewonden elektron bevindt zich nu in een hogere energietoestand, een opgewonden toestand genoemd.
* spin flip: In tegenstelling tot fluorescentie, waar elektronen snel terugkeren naar hun grondtoestand, verandert in fosforescentie de spin van het geëxciteerde elektron. Deze spinverandering is verboden door de wetten van de kwantummechanica, wat betekent dat het minder waarschijnlijk zal gebeuren.
* Metastabiele toestand: Deze spin -flip resulteert in het elektron dat een metastabiele toestand binnengaat, waar het voor een langere periode vastzit. Deze metastabiele toestand is de reden voor het langzame verval van fosforescentie.
3. Emissie (vertraagde lichtafgifte):
* overgang terug: Uiteindelijk zal het opgewonden elektron terugkeren naar zijn grondtoestand. Deze overgang omvat een afgifte van energie in de vorm van licht.
* Lagere energielampje: Dit licht dat wordt uitgestoten tijdens fosforescentie is typisch van een lagere energie (langere golflengte) dan de geabsorbeerde energie, en daarom gloeien fosforescerende materialen vaak in het zichtbare spectrum, zelfs nadat de excitatiebron is verwijderd.
* vervaltijd: De tijd die nodig is om het licht om te vervallen, wordt de levensduur van de fosforescentie genoemd en kan sterk variëren, afhankelijk van het materiaal (van milliseconden tot uren).
Voorbeeld:
Een veel voorkomend voorbeeld is Glow-in-the-Dark speelgoed. Bij blootstelling aan UV -licht absorbeert het materiaal energie, opwindende elektronen. Deze energie wordt vervolgens in de loop van de tijd vrijgegeven terwijl de elektronen teruggaan naar hun grondtoestand, waardoor de zichtbare gloed ontstaat.
Belangrijke verschillen van fluorescentie:
* Spin Change: Fosforescentie omvat een spin -flip van het opgewonden elektron, waardoor de overgang terug naar de grondtoestand langzamer wordt en leidt tot een vertraagde emissie.
* langere levensduur: Fosforescentie heeft een veel langere vervaltijd dan fluorescentie, daarom zie je de gloed die voor een significante periode blijft bestaan nadat de excitatiebron is verwijderd.
Laat het me weten als je verdere details wilt of meer vragen hebt!
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com