Fluoresensi dan fosforensi adalah dua mekanisme yang memancarkan cahaya atau contoh-contoh fotoluminesensi. Namun, dua istilah tidak berarti hal yang sama dan tidak terjadi dengan cara yang sama. Baik dalam fluoresensi dan fosforesensi, molekul menyerap cahaya dan memancarkan foton dengan lebih sedikit energi (lebih lama panjang gelombang), tetapi fluoresensi terjadi jauh lebih cepat daripada fosforesensi dan tidak mengubah arah putaran elektron.
Inilah cara kerja fotoluminesensi dan melihat proses fluoresensi dan fosforensi, dengan contoh-contoh umum dari setiap jenis emisi cahaya.
Fotoluminesensi terjadi ketika molekul menyerap energi. Jika cahaya menyebabkan eksitasi elektronik, molekul disebut bergairah. Jika cahaya menyebabkan eksitasi getaran, molekul disebut panas. Molekul dapat menjadi bersemangat dengan menyerap berbagai jenis energi, seperti energi fisik (cahaya), energi kimia, atau energi mekanik (mis. Gesekan atau tekanan). Menyerap cahaya atau foton dapat menyebabkan molekul menjadi panas dan tereksitasi. Ketika bersemangat, elektron dinaikkan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Ketika mereka kembali ke tingkat energi yang lebih rendah dan lebih stabil, foton dilepaskan. Foton dianggap sebagai fotoluminesensi. Dua jenis photoluminescence ad fluorescence dan phosphorescence.
Dalam fluoresensi, energi tinggi (panjang gelombang pendek, frekuensi tinggi) diserap, menendang elektron ke keadaan energi tereksitasi. Biasanya, cahaya yang diserap masuk kisaran ultraviolet, Proses penyerapan terjadi dengan cepat (lebih dari 10)-15 detik) dan tidak mengubah arah putaran elektron. Fluoresensi terjadi begitu cepat sehingga jika Anda mematikan cahayanya, materialnya berhenti bersinar.
Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan oleh fluoresensi hampir tidak bergantung pada panjang gelombang cahaya yang terjadi. Selain cahaya tampak, cahaya inframerah atau IR juga dilepaskan. Relaksasi getaran melepaskan cahaya IR sekitar 10-12 detik setelah insiden radiasi diserap. De-eksitasi ke keadaan tanah elektron memancarkan cahaya IR dan terlihat dan terjadi sekitar 10-9 detik setelah energi diserap. Perbedaan panjang gelombang antara absorpsi dan spektrum emisi dari bahan fluoresen disebut sebagai Stokes bergeser.
Lampu neon dan lampu neon adalah contoh fluoresensi, seperti bahan yang bersinar di bawah cahaya hitam, tetapi berhenti bersinar setelah lampu ultraviolet dimatikan. Beberapa kalajengking akan berpendar. Mereka bersinar selama sinar ultraviolet memberikan energi, namun, exoskeleton hewan tidak lindungi dengan sangat baik dari radiasi, jadi Anda tidak harus membiarkan lampu hitam menyala terlalu lama untuk melihat kalajengking cahaya. Beberapa karang dan jamur berfluoresensi. Banyak pena stabilo juga berfluoresensi.
Seperti dalam fluoresensi, bahan berpendar menyerap cahaya energi tinggi (biasanya ultraviolet), menyebabkan elektron-elektron bergerak ke tingkat energi yang lebih tinggi, tetapi transisi kembali ke keadaan energi yang lebih rendah terjadi jauh lebih lambat dan arah putaran elektron mungkin perubahan. Bahan-bahan fosforesen dapat tampak bercahaya selama beberapa detik hingga beberapa hari setelah lampu dimatikan. Alasan mengapa fluoresensi bertahan lebih lama daripada fluoresensi adalah karena elektron tereksitasi melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi daripada fluoresensi. Elektron memiliki lebih banyak energi untuk hilang dan dapat menghabiskan waktu pada tingkat energi yang berbeda antara keadaan tereksitasi dan keadaan dasar.
Sebuah elektron tidak pernah mengubah arah putarannya dalam fluoresensi, tetapi dapat melakukannya jika kondisinya tepat selama fosforensi. Spin flip ini dapat terjadi selama penyerapan energi atau sesudahnya. Jika tidak terjadi putaran balik, molekul dikatakan berada dalam a negara singlet. Jika sebuah elektron tidak mengalami spin flip a keadaan triplet terbentuk. Status triplet memiliki masa pakai yang panjang, karena elektron tidak akan jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah sampai ia kembali ke keadaan semula. Karena keterlambatan ini, bahan berpendar tampak "bersinar dalam gelap".
Bahan fosfor digunakan dalam pemandangan pistol, bersinar di bintang-bintang gelap, dan cat yang digunakan untuk membuat mural bintang. Unsur fosfor bersinar dalam gelap, tetapi bukan dari fosfor.