„Foszforeszkálás” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Hidaspal (vitalap | szerkesztései)
a korr, lekt
2. sor:
[[Fájl:Phosphorescent.jpg|jobbra|bélyegkép|300px|Foszforeszkáló por: látható fényben, UV fényben és teljes sötétségben.]]
 
A '''foszforeszkálás''' a [[lumineszcencia]] és ezen belül a [[fotolumineszcencia]] egy speciális fajtája. Szemben a [[fluoreszkálás]]sal, a foszforeszkáló anyag nem azonnal sugározza ki azt a sugárzást, amitamelyet korábban abszorbeált. Ez a jelenség kapcsolatban van a [[kvantummechanika]] ismert "tiltott"„tiltott” energia állapot átmeneteivel. Mivel ez az átmenet bizonyos anyagoknál igen lassan megy végbe, az abszorbeált sugárzás újra kisugárzása később (msec - órák múltán) alacsonyabb intenzitással történik az eredeti gerjesztéshez képest.
 
A foszforeszkáló anyagok tanulmányozása vezetett el 1896-ban a [[radioaktivitás]] felfedezéséhez.
 
==Kvantummechanikai magyarázat==
A legtöbb fotólumineszcensfotolumineszcens esemény, ahol egy kémiai anyag abszorbeálja, majd újra kibocsátja a fény [[foton]]jait, igen gyors folyamat, 10 nanoszekundumos (nsec) nagyságrendű.
A fény abban az esetben abszorbeálódik és emittálódik ilyen gyorsan, ha a foton energiája illeszkedik a rendelkezésre álló energia állapotokhozenergiaállapotokhoz és lehetővémegengedett teszi a gyors átmenetetátmenetekhez.
 
A foszforeszkálás speciális esetében, az abszorbeált foton egy szokatlan rendszerköztispinváltó energiaátmenet állapotba(angolul kerülintersystem crossing) révén magasabb spin multiplicitású energiaállapotba, rendszerint a [[triplettriplett állapot]]ba kerül.
Ennek eredményeként az energia egya triplettriplett állapotbaállapotban csapdába kerül csapdába, amikorahonnan csak egy klasszikusan „tiltott” átmenettel kerülhet alacsonyabb energia állapotbaenergiaállapotba. Annak ellenére, hogy ezek „tiltott” átmenetek, mégis előfordulnak a kvantummechanikában, azonban a kémiai kinetikában (reakció kinetika) ezkinetikailag nem kívánatos éskedvezményezettek, ezért a folyamat lényegesen lassabban zajlik le.
 
A legtöbb foszforeszkáló anyag még mindig elég gyors fénykibocsátó, a milliszekundumos (msec) triplettriplett élettartammal. Vannak viszont anyagok, melyeknél a triplettriplett élettartam percek vagy órákban mérhető, ami azt jelenti, hogy ezek az anyagok a fényenergiát tárolják egy lassan degradálódólebomló gerjesztett elektronelektronállapotban állapotbóltárolják.
Ha a foszforeszkáló anyag kvantum kihozatalakvantumhatásfoka magas, akkor ezek az anyagok jelentős mennyiségű fényt képesek kibocsátani hosszú időn keresztül, ezeket hívják a „sötétben világító” anyagoknak.
 
==Egyenlet==
20. sor:
<math>S_0 + h\nu \to S_1 \to T_1 \to S_0 + h\nu^\prime\ </math>
 
Ahol S a [[singletszingulett állapot]] és T a [[triplettriplett állapot]], melyek indexei az állapotra utalnak ( 0 jelzi az alapállapotot, 1 jelzi a gerjesztett állapotot).
 
==Összetévesztés a kemolumineszcenciával==
Néhány „ sötétben világító” anyag nem a foszforeszkálás miatt világít.
Például a közismert világító rudak, amelyek a [[kemolumineszcencia]] folyamata miatt világítanak. A [[kemolumineszcencia|kemolumineszcenciát]] és a foszforeszkálás jelenségét általában összetévesztik. A kemolumineszcencia esetében a gerjesztett állapotot egy kémiai folyamat okozza. A fénykibocsátás a kémiakémiai reakció által kiváltott kémia-kinetikai folyamat eredménye. A gerjesztett állapot egy „festék” molekulába alakul át, melyet szintetizernek vagy [[fluorofór]]nak is ismernek, és ezt követően fluoreszkál vissza az alapállapotba.
 
==Közös komponensek foszforeszkáló anyagokban==
Foszforeszkáló anyagok közös színezőanyag alkotója a [[cink-szulfid]] és a stroncium -aluminát.
Biztonsági eszközöknél a [[cink-szulfid]] használata már az 1930-as évektől ismert.
A stroncium -aluminát lumineszkáló képessége közel tízszer erősebb, mint a cink-szulfidé. A stroncium Stroncium-oxid -aluminát alapú színezőanyagot használnak a kijárati feliratoknál, útvonal figyelmeztetőknél és más biztonsági jelek esetében.
 
[[Fájl:Phosphorescent pigments.jpg|közép|bélyegkép|300px |[[Cink-szulfid|ZnS]] és -aluminát összehasonlítása.]]
[[Fájl:Phosphorescent pigments 1 min.jpg|közép|bélyegkép|300px |Sötétben.]]
[[Fájl:Phosphorescent pigments 4 min.jpg|közép|bélyegkép|300px |Sötétben 4 perc múlva.]]