fosforlanma ne zaman ortaya çıkan ışıldamadır enerji tarafından sağlanır Elektromanyetik radyasyon, genellikle ultraviyole ışık. Enerji kaynağı bir elektronu atom düşük enerji durumundan "heyecanlı" yüksek enerji durumuna; sonra elektron enerjiyi görülebilir ışık (lüminesans) daha düşük bir enerji durumuna geri döndüğünde.
Önemli Çıkarımlar: Fosforesans
- Fosforesans bir fotolüminesans türüdür.
- Fosforesansta ışık, elektronların enerji seviyelerini heyecanlı bir duruma yükselten bir malzeme tarafından emilir. Bununla birlikte, ışığın enerjisi izin verilen uyarılmış durumların enerjisiyle tam olarak eşleşmez, bu nedenle emilen fotoğraflar üçlü bir durumda sıkışır. Daha düşük ve daha kararlı bir enerji durumuna geçiş zaman alır, ancak meydana geldiklerinde ışık serbest kalır. Bu salım yavaş gerçekleştiği için, fosforlu bir madde karanlıkta parlıyor gibi görünür.
- Fosforlu malzemelere örnek olarak karanlıkta parlayan yıldızlar, bazı güvenlik işaretleri ve parlayan boya sayılabilir. Fosforlu ürünlerin aksine, ışık kaynağı çıkarıldıktan sonra floresan pigmentleri parlamayı durdurur.
- Fosfor elementinin yeşil parıltısı için adlandırılmasına rağmen, fosfor aslında oksidasyon nedeniyle parlar. Fosforlu değildir!
Basit Açıklama
Fosforesans depolanan enerjiyi zaman içinde yavaşça serbest bırakır. Temel olarak, fosforesan malzeme ışığa maruz bırakılarak "yüklenir". Daha sonra enerji bir süre depolanır ve yavaşça serbest bırakılır. Enerji, gelen enerjiyi emdikten hemen sonra serbest bırakıldığında, süreç çağrılır. floresan.
Kuantum Mekaniği Açıklaması
Floresansta, bir yüzey bir fotonu hemen hemen emer ve yeniden yayar (yaklaşık 10 nanosaniye). Fotolüminesans hızlıdır, çünkü emilen fotonların enerjisi enerji durumlarıyla ve malzemenin izin verilen geçişleriyle eşleşir. Fosforesans çok daha uzun sürer (güne kadar milisaniye) çünkü emilen elektron daha yüksek spin çokluğuyla heyecanlı bir duruma geçer. Uyarılmış elektronlar bir üçlü durumda hapsolur ve daha düşük bir enerji tekli durumuna düşmek için sadece "yasak" geçişleri kullanabilir. Kuantum mekaniği yasak geçişe izin verir, ancak kinetik olarak uygun değildir, bu nedenle daha uzun sürebilirler. Yeterli ışık emilirse, depolanan ve serbest bırakılan ışık, malzemenin " Bu nedenle, floresan malzemeler gibi fosforlu malzemeler siyah (ultraviyole) bir ışık altında çok parlak görünür. Bir Jablonski diyagramı, floresan ve fosforesans arasındaki farkı görüntülemek için yaygın olarak kullanılır.
Tarih
İtalyan Vincenzo Casciarolo bir "lapis solaris" (güneş taşı) veya "lapis lunaris" (ay taşı) tanımladığında, fosforlu malzemelerin çalışması en az 1602'ye dayanmaktadır. Keşif felsefe profesörü Giulio Cesare la Galla'nın 1612 kitabında açıklandı De Phenomenis in Orbe Lunae. La Galla, Casciarolo'nun taşı, ısıtma yoluyla kireçlendikten sonra üzerine ışık yaydığını bildiriyor. Güneş'ten ışık aldı ve sonra (Ay gibi) karanlıkta ışık verdi. Taş saf olmayan baritti, ancak diğer mineraller de fosforesans sergiler. Bazılarını içerir elmaslar (Hint kralı Bhoja tarafından 1010-1055'te bilinir, Albertus Magnus tarafından yeniden keşfedildi ve tekrar Robert Boyle tarafından yeniden keşfedildi) ve beyaz topaz. Özellikle Çinliler, vücut ısısından, ışığa maruz kalmadan veya ovulmadan ışıldama gösterecek kloropan adı verilen bir florite değer verdi. Fosforesans ve diğer lüminesans türlerine duyulan ilgi, sonunda 1896'da radyoaktivitenin keşfedilmesine yol açtı.
Malzemeler
Birkaç doğal mineralin yanı sıra, kimyasal bileşikler tarafından fosforesans üretilir. Muhtemelen bunların en bilineni, 1930'lardan beri ürünlerde kullanılan çinko sülfürdür. Çinko sülfür genellikle yeşil bir fosforesans yayar, ancak ışığın rengini değiştirmek için fosforlar eklenebilir. Fosforlar fosforesans tarafından yayılan ışığı emer ve daha sonra başka bir renk olarak serbest bırakır.
Daha yakın zamanlarda, fosforesans için stronsiyum alüminat kullanılmaktadır. Bu bileşik çinko sülfitten on kat daha parlaktır ve enerjisini daha uzun süre depolar.
Fosforesans örnekleri
Fosforesansın yaygın örnekleri arasında, ışıklar söndürüldükten sonra saatlerce parlayan yatak odası duvarlarına konulan yıldızlar ve parlayan yıldız duvar resimleri yapmak için kullanılan boyalar bulunur. Her ne kadar öğe fosfor yeşil yanar, ışık oksidasyondan (kemilüminesans) salınır ve değil fosforesans örneği.
Kaynaklar
- Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Lüminesan Malzemeler" in Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
- Roda, Aldo (2010). Kemilüminesans ve Biyolüminesans: Geçmiş, Bugün ve Gelecek. Kraliyet Kimya Derneği.
- Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Uzun Ömürlü Fosforun Mikrodalga Sentezi. J. Chem. Öğr. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72