zde se nacházíte:
Úvod > Teória > Fosforescencia

Fosforescencia

Fosforescencia je javom príbuzným k fluorescencii. Hlavným kritériom, ktorým sa od nej odlišuje, je dĺžka vyžarovania. Zatiaľ čo pri fluorescencii dochádza bezprostredne po excitácii k okamžitému (<=10-8 s) vyžiareniu energie v podobe emisie svetla, tak pri fosforescencii molekula v excitovanom stave prechádza do nižšie energeticky položeného metastabilného stavu, kde môže zotrvať dlhšiu dobu (sekundy až niekoľko hodín). Žiarivým prechodom z metastabilného stavu do základného stavu sa uvoľní zvyšná energia v podobe svetla. Porovnanie fluorescencie a fosforescencie sa dá prirovnať k výkopu lopty z údolia na kopec.

Obr. 4 : Schematické porovnanie fluorescencie a fosforescence

V prípade fluorescencie je lopta v nestabilnej polohe (excitovaný stav), z ktorej okamžite spadne späť do údolia (základný stav). Pri fosforescencii sa lopta skotúľa do nižšie položenej náhornej plošiny (metastabilný stav), tam môže chvíľu zotrvať, a potom opäť pokračovať v kotúľaní sa späť do údolia (základný stav).

Pre detailnejšiu diskusiu povahy metastabilných stavov (tripletové stavy) odkazujeme čitateľa na odbornú literatúru.

Fosforescenčné látky sú prakticky vždy pevné; rigidná kryštalická mriežka umožňuje jednoduchšiu konzerváciu energie v metastabilných stavoch. Obecne platí, že fosforescenčné sú kryštalickej povahy, často obsahujú katióny ťažších kovov (bárium, stroncium) s prímesami kovov vzácnych zemín (európium, dysprózium a pod.).

Najväčšie uplatnenie nachádzajú fosforescenčné látky v pigmentoch, ktoré sa primiešavajú do signalizačných náterov.

Zaujímavosťou, ktorá je spojená s fosforescenčnými pigmentami, je záhada jihlavského podzemia z 90. rokov. Ľudia, ktorí vstúpili s lampášom do chodieb jihlavského podzemia pozorovali po zhasnutí svetla chaotické žltozelené obrazce na stenách, ktoré prisudzovali nadprirodzeným silám. Neskôr sa našlo vysvetlenie – chodby boli počas druhej svetovej vojny natrené špeciálny náterom „Lichtgelb“, ktorý mal za úlohu poskytovať núdzové žltozelené osvetlenie v prípade výpadku elektriny v chodbe. Po druhej svetovej vojne bola táto skutočnosť zabudnutá.

Zvláštnym prípadom stimulovanej fosforescencie je termoluminiscencia. Existujú látky, ktoré energiu excitačného žiarenia (kozmické žiarenie, UV žiarenie, prirodzená radiácia) dokážu vďaka poruchám v kryštálovej mriežke skladovať po stovky až tisícky rokov. Typicky ide o minerály (niektoré druhy fluoritu) alebo pálenú keramiku. Aby sa energia uložená v kryštálovaj mriežke prejavila v podobe emisie svetla, je nutné kryštálovú mriežku zahriať. Množstvo svetla vyžiareného z pevnej látky je priamo úmerné dávke prijatého excitačného žiarenie (kozmické žiarenie, radiácia). Týmto spôsobom sa dá vypočítať prijatá radiačná dávka (využitie v tzv. termoluminiscenčných dozimetroch), poprípade ak poznáme radiačnú charakteristiky bezprostredného okolia (v keramike môžeme zistiť množstvo prirodzene sa vyskytujúceho izotopu 40K), potom môžeme vypočítať dobu, ktorá uplynula od vypálenia keramiky. To sa využíva pri datovaní archeologických nálezov.