Люминесценц ба фосфоресценц
Гэрэл бол энергийн нэг хэлбэр бөгөөд гэрэл үүсгэхийн тулд өөр эрчим хүчийг ашиглах хэрэгтэй. Гэрэл үйлдвэрлэх нь доор дурдсантай адил хэд хэдэн механизмд тохиолдож болно.
Luminescence гэж юу вэ?
Люминесценц гэдэг нь бодисоос гэрэл ялгаруулах үйл явц юм. Энэ ялгарал нь дулаанаас шалтгаалахгүй; тиймээс энэ нь хүйтэн биеийн цацрагийн нэг хэлбэр юм. Биолюминесценция, химилюминесценц, электрохимилесценц, электролюминесценция, фотолюминесценция гэх мэт цөөхөн төрлийн люминесцэнцүүд байдаг. Биолюминесценц нь амьд организмын гэрлийн ялгаралтыг хэлнэ. Жишээлбэл, галын хорхойг авч үзэж болно. Энэ бол байгалийн үйл явц юм. Организмын дотор явагдаж буй химийн урвалын үр дүнд гэрэл ялгардаг. Галт хорхойтнуудад люциферин хэмээх химийн бодис хүчилтөрөгчтэй урвалд ороход гэрэл үүсдэг. Энэ урвалыг люцифераза ферментээр хурдасгадаг. Химилюминесценц нь химийн урвалын үр дүн юм. Үнэн хэрэгтээ биолюминесценц нь химилюминесценцийн нэг төрөл юм. Жишээлбэл, гэрэл ба устөрөгчийн хэт ислийн хоорондох катализаторын урвал нь гэрэл үүсгэдэг. Электрохимилюминесценц нь цахилгаан химийн урвалын үед үүсдэг гэрэлтэлтийн төрөл юм.
Флуоресценц нь ч бас люминесценцийн нэг төрөл юм. Атом эсвэл молекул дахь электронууд нь цахилгаан соронзон цацраг дахь энергийг шингээж, улмаар дээд энергийн төлөв рүү өдөөдөг. Энэ энергийн дээд төлөв тогтворгүй; Иймээс электрон үндсэн төлөв рүү буцах дуртай. Буцаж ирэхдээ шингэсэн долгионы уртыг ялгаруулдаг. Энэхүү тайвшрах үйл явцад тэд илүүдэл энергийг фотон хэлбэрээр ялгаруулдаг. Энэхүү тайвшруулах үйл явцыг флюресцент гэж нэрлэдэг. Атомын флюресценцэд хийн атомууд нь элементийн шингээх шугамын аль нэгтэй яг таарч байгаа долгионы урттай цацрагт өртөх үед флюресцент үүсгэдэг. Жишээлбэл, хийн натрийн атомууд 589 нм цацрагийг шингээж, өдөөдөг. Үүний дараа ижил долгионы урттай флюресцент цацрагийг дахин цацах замаар тайвшруулна.
Фосфоресценц гэж юу вэ?
Молекулууд гэрлийг шингээж, өдөөгдсөн төлөвт шилжих үед тэдэнд хоёр сонголт байдаг. Тэд энерги ялгаруулж, нэн даруй үндсэн төлөвт буцаж ирэх эсвэл бусад цацраг идэвхт бус үйл явцыг даван туулах боломжтой. Хэрэв өдөөгдсөн молекул цацрагийн бус процесст орвол тодорхой хэмжээний энерги ялгаруулж гурвалсан төлөвт хүрдэг бөгөөд энерги нь гарсан төлөвийн энергиэс арай бага боловч үндсэн төлөвийн энергиэс өндөр байдаг. Молекулууд энерги багатай энэ гурвалсан төлөвт арай удаан байж чаддаг. Энэ төлөвийг метастабил төлөв гэж нэрлэдэг. Дараа нь метастабил төлөв (гурвалсан төлөв) нь фотон ялгаруулах замаар аажмаар задарч, үндсэн төлөвт (ганц төлөв) буцаж ирдэг. Ийм зүйл тохиолдоход үүнийг фосфоресценц гэж нэрлэдэг.
Люминесцент ба Фосфореценцын ялгаа нь юу вэ?
• Гэрэлтэх нь цахилгаан гүйдэл, химийн урвал, цөмийн цацраг, цахилгаан соронзон цацраг гэх мэт янз бүрийн зүйлээс үүсдэг. Гэхдээ дээжийг гэрлээр цацруулсны дараа фосфоресценц үүсдэг.
• Гэрэлтүүлгийн эх үүсвэрийг арилгасны дараа ч фосфоресценц нь хэсэг хугацаанд үлдэнэ. Гэхдээ гэрэлтэх чадвар тийм биш.
• Өдөөгдсөн энерги ялгарах үед фотолюминесценц явагдах ба молекул нь сингл-өдөөгдөх шатнаас үндсэн төлөв рүү буцаж ирдэг. Фосфоресцент нь молекул гурвалсан өдөөгдсөн төлөвөөс (хуваагдах төлөв) үндсэн төлөв рүү буцаж ирэх үед явагдана.
• Гэрэлтэх процесст ялгарах энерги нь фосфоресценцээс өндөр байна.
