Pendar adalah pendaran yang terjadi ketika energi disediakan oleh radiasi elektromagnetik, biasanya sinar ultraviolet. Sumber energi menendang elektron dari atom dari tingkat energi yang lebih rendah menjadi tingkat energi yang lebih tinggi "bersemangat"; kemudian elektron melepaskan energi dalam bentuk cahaya tampak (Pendaran) ketika jatuh kembali ke keadaan energi yang lebih rendah.
Pengambilan Kunci: Fosforensi
- Phosphorescence adalah jenis photoluminescence.
- Dalam fosforesensi, cahaya diserap oleh suatu bahan, menumbuhkan tingkat energi elektron ke dalam keadaan tereksitasi. Namun, energi cahaya tidak cukup cocok dengan energi keadaan tereksitasi yang diizinkan, sehingga foto yang diserap terjebak dalam keadaan triplet. Transisi ke keadaan energi yang lebih rendah dan lebih stabil membutuhkan waktu, tetapi ketika terjadi, cahaya dilepaskan. Karena pelepasan ini terjadi secara perlahan, bahan berpendar tampak bersinar dalam gelap.
- Contoh bahan berpendar termasuk bintang berpendar-dalam-gelap, beberapa tanda keselamatan, dan cat berpendar. Tidak seperti produk-produk berpendar, pigmen neon berhenti bersinar setelah sumber cahaya dihapus.
- Meskipun dinamai untuk cahaya hijau unsur fosfor, sebenarnya fosfor bersinar karena oksidasi. Itu bukan berpendar!
Penjelasan Sederhana
Fosforensi melepaskan energi yang tersimpan secara perlahan seiring waktu. Pada dasarnya, bahan berpendar adalah "diisi" dengan memaparkannya ke cahaya. Kemudian energi disimpan untuk jangka waktu tertentu dan perlahan-lahan dilepaskan. Ketika energi dilepaskan segera setelah menyerap energi kejadian, prosesnya disebut fluoresensi.
Penjelasan Mekanika Kuantum
Dalam fluoresensi, permukaan menyerap dan memancarkan kembali foton hampir secara instan (sekitar 10 nanodetik). Photoluminescence cepat karena energi foton yang diserap cocok dengan keadaan energi dan memungkinkan transisi materi. Fosforensi berlangsung lebih lama (milidetik hingga berhari-hari) karena elektron yang diserap melintas ke dalam keadaan tereksitasi dengan multiplisitas putaran yang lebih tinggi. Elektron tereksitasi terjebak dalam keadaan triplet dan hanya dapat menggunakan transisi "terlarang" untuk jatuh ke keadaan singlet energi yang lebih rendah. Mekanika kuantum memungkinkan transisi terlarang, tetapi mereka secara kinetik tidak menguntungkan, sehingga dibutuhkan waktu lebih lama untuk terjadi. Jika cukup cahaya diserap, cahaya yang disimpan dan dilepaskan menjadi cukup signifikan untuk bahan agar tampak "bersinar di gelap. "Karena alasan ini, bahan berpendar, seperti bahan pendar, tampak sangat terang di bawah cahaya hitam (ultraviolet). Diagram Jablonski biasanya digunakan untuk menampilkan perbedaan antara fluoresensi dan fosforesensi.
Sejarah
Studi tentang bahan-bahan berpendar berasal dari tahun 1602 ketika Italia Vincenzo Casciarolo menggambarkan "lapis solaris" (batu matahari) atau "lapis lunaris" (batu bulan). Penemuan ini dijelaskan dalam buku 1612 profesor filsafat Giulio Cesare la Galla De Phenomenis di Orbe Lunae. La Galla melaporkan batu Casciarolo memancarkan cahaya setelah dinyalakan melalui pemanasan. Ia menerima cahaya dari Matahari dan kemudian (seperti Bulan) memancarkan cahaya dalam kegelapan. Batu itu barite tidak murni, meskipun mineral lain juga menampilkan fosfor. Mereka termasuk beberapa berlian (diketahui raja India Bhoja sejak 1010-1055, ditemukan kembali oleh Albertus Magnus dan ditemukan kembali oleh Robert Boyle) dan topas putih. Orang Cina, khususnya, menghargai jenis fluorit yang disebut kloropana yang akan menampilkan pendaran dari panas tubuh, paparan cahaya, atau digosok. Ketertarikan pada sifat fosforesensi dan jenis luminesensi lainnya akhirnya mengarah pada penemuan radioaktivitas pada tahun 1896.
Material
Selain beberapa mineral alami, fosforensi dihasilkan oleh senyawa kimia. Mungkin yang paling terkenal dari ini adalah seng sulfida, yang telah digunakan dalam produk sejak 1930-an. Seng sulfida biasanya memancarkan fosforesensi hijau, meskipun fosfor dapat ditambahkan untuk mengubah warna cahaya. Fosfor menyerap cahaya yang dipancarkan oleh fosfor dan kemudian melepaskannya sebagai warna lain.
Baru-baru ini, strontium aluminat digunakan untuk fosforensi. Senyawa ini bersinar sepuluh kali lebih terang dari seng sulfida dan juga menyimpan energinya lebih lama.
Contoh-contoh Fosforensi
Contoh-contoh umum dari pendar cahaya termasuk bintang-bintang yang diletakkan di dinding kamar yang bersinar selama berjam-jam setelah lampu padam dan cat yang digunakan untuk membuat mural bintang yang bersinar. Meskipun unsurnya fosfor bersinar hijau, cahaya dilepaskan dari oksidasi (chemiluminescence) dan tidak contoh fosforensi.
Sumber
- Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Bahan Luminescent" di Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
- Roda, Aldo (2010). Chemiluminescence dan Bioluminescence: Past, Present and Future. Royal Society of Chemistry.
- Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Sintesis Gelombang Mikro dari Fosfor Tahan Lama. J. Chem Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72