La differenza fondamentale tra fluorescenza e fosforescenza è che la fluorescenza si interrompe non appena togliamo la sorgente luminosa, mentre la fosforescenza tende a rimanere un po' più a lungo anche dopo la rimozione della sorgente luminosa irradiante.
Quando una molecola o un atomo assorbe energia, può subire vari cambiamenti. La fluorescenza e la fosforescenza sono due di questi processi. Oltre alla differenza chiave di cui sopra, ci sono alcune altre differenze tra i due termini come l'energia rilasciata nel processo di fluorescenza è superiore a quella nella fosforescenza.
Cos'è la fluorescenza?
Gli elettroni in un atomo o in una molecola possono assorbire l'energia nella radiazione elettromagnetica e quindi eccitare uno stato energetico superiore. Questo stato di energia superiore è instabile; quindi, all'elettrone piace tornare allo stato fondamentale. Al ritorno, emette la lunghezza d'onda assorbita. In questo processo di rilassamento, emettono energia in eccesso sotto forma di fotoni. Chiamiamo questo processo di rilassamento come fluorescenza. La fluorescenza avviene molto più rapidamente. Generalmente, si completa in circa 10-5 secondi o meno dal momento dell'eccitazione.
Quando gli atomi gassosi subiscono fluorescenza, la fluorescenza atomica si verifica quando vengono esposti a radiazioni con una lunghezza d'onda che corrisponde esattamente a una delle linee di assorbimento dell'elemento. Ad esempio, gli atomi di sodio gassosi assorbono ed eccitano assorbendo radiazioni a 589 nm. Successivamente avviene il rilassamento mediante la riemissione di radiazioni fluorescenti della stessa lunghezza d'onda. Per questo motivo, possiamo usare la fluorescenza per identificare diversi elementi. Quando le lunghezze d'onda di eccitazione e di riemissione sono le stesse, chiamiamo l'emissione risultante come fluorescenza di risonanza.
Altri meccanismi
Oltre alla fluorescenza, ci sono altri meccanismi attraverso i quali un atomo o una molecola eccitati può rinunciare alla sua energia in eccesso e rilassarsi al suo stato fondamentale. Il rilassamento non radiativo e le emissioni di fluorescenza sono due meccanismi così importanti. A causa di molti meccanismi, la vita di uno stato eccitato è breve. Il numero relativo di molecole che emettono fluorescenza è piccolo perché questo fenomeno richiede caratteristiche strutturali che rallentino il tasso di rilassamento non radiativo e aumentino il tasso di fluorescenza. Nella maggior parte delle molecole, queste caratteristiche non sono presenti; pertanto, subiscono un rilassamento non radiativo e non si verifica fluorescenza. Le bande di fluorescenza molecolare sono costituite da un gran numero di linee ravvicinate; quindi, di solito è difficile da risolvere.
Cos'è la fosforescenza?
Quando le molecole assorbono la luce e vanno allo stato eccitato hanno due opzioni. Possono rilasciare energia e tornare immediatamente allo stato fondamentale o subire altri processi non radiativi. Se la molecola eccitata subisce un processo non radiativo, emette una certa energia e arriva a uno stato di tripletta in cui l'energia è leggermente inferiore all'energia dello stato uscito, ma è superiore all'energia dello stato fondamentale. Le molecole possono rimanere un po' più a lungo in questo stato di tripletta a meno energia.
Figura 01: Fosforescenza
Chiamiamo questo stato come stato metastabile. Quindi lo stato metastabile (stato di tripletta) può decadere lentamente emettendo fotoni e tornare allo stato fondamentale (stato di singoletto). Quando questo accade lo chiamiamo fosforescenza.
Qual è la differenza tra fluorescenza e fosforescenza?
La fluorescenza è l'emissione di luce da parte di una sostanza che ha assorbito luce o altra radiazione elettromagnetica mentre la fosforescenza si riferisce alla luce emessa da una sostanza senza combustione o calore percepibile. Quando forniamo luce a un campione di molecole, vediamo immediatamente la fluorescenza. La fluorescenza si interrompe non appena togliamo la fonte di luce. Ma la fosforescenza tende a rimanere un po' più a lungo anche dopo aver rimosso la sorgente luminosa irradiante.
Riepilogo – Fluorescenza vs fosforescenza
Sia la fluorescenza che la fosforescenza sono processi chimici in cui si verificano l'assorbimento e l'emissione della luce. La differenza tra fluorescenza e fosforescenza è che la fluorescenza si interrompe non appena togliamo la sorgente luminosa, mentre la fosforescenza tende a rimanere un po' più a lungo anche dopo la rimozione della sorgente luminosa irradiante.
