有些术语在日常语言中会产生混乱。在这些术语中，我们有 发光、荧光和磷光。它们是平等的条件吗？它有什么不同以及每一个指的是什么？
我们将在本文中看到所有这些，所以不要错过。
什么是发光
术语“发光”基本上是指光的发射。在我们的环境中，大多数物体由于从太阳接收能量而发光，这 它是我们可见的最亮的实体。 与看似发光的月亮不同，它实际上反射阳光，其功能类似于巨大的石镜。
基本上，发光有三种主要类型： 荧光、磷光和化学发光。 其中，荧光和磷光被归类为光致发光的形式。光致发光和化学发光的区别在于发光的激活机制；在光致发光中，光充当触发器，而在化学发光中，化学反应引发光的发射。
荧光和磷光都是光致发光的形式，取决于物质吸收光并随后以较长波长发射光的能力，表明能量减少。然而， 这个过程的持续时间差异很大。 在荧光反应中，光发射是瞬时发生的，并且只有在光源保持活动状态（例如紫外线）时才能观察到。
相比之下，磷光反应使材料能够保留吸收的能量，从而使其能够稍后发光，从而即使在光源熄灭后仍能持续发光。因此，如果发光立即消失，则归类为荧光；如果持续存在，则鉴定为磷光；如果需要化学反应来激活，则称为化学发光。
例如，人们可以想象一家夜总会，其中的织物和牙齿在黑光下发出发光（荧光），紧急出口标志发出光（磷光），并且荧光棒也产生照明（化学发光）。
荧光灯
立即发光的材料称为荧光材料。在这些材料中，原子吸收能量，导致它们进入“激发”状态。它们会在大约十万分之一秒（从 10-9 到 10-6 秒）内恢复到正常状态，并以称为光子的微小光粒子的形式释放能量。
正式来说， 荧光是激发电子从最低激发态（S1）到基态（S0）的辐射过程。 在此跃迁过程中，电子通过振动弛豫耗散其部分能量，导致发射的光子能量减少，从而波长更长。
磷光
为了理解荧光和磷光之间的区别，有必要简要探讨电子自旋的概念。 自旋代表电子的基本特征，作为一种角动量影响其在电磁场内的行为。 该属性只能取值 0/1，并且可以呈现向上或向下的方向。因此，电子的自旋被表示为+XNUMX/XNUMX或-XNUMX/XNUMX，或者也可以表示为↑或↓。在原子的同一轨道内，电子在处于单重基态 (SXNUMX) 时始终表现出反平行自旋。在被提升到激发态后，电子保持其自旋方向，从而形成单重激发态 (SXNUMX)，其中两个自旋方向在反平行配置中保持配对。值得注意的是，所有与荧光相关的弛豫过程都是自旋中性的，确保电子自旋方向始终保持不变。
在磷光的情况下， 这个过程有很大不同。 从单重激发态 (S10) 到能量上更有利的三重激发态 (T11) 的系统之间会发生快速跃迁（范围从 10^-6 到 1^-1 秒）。这种转变导致电子自旋反转；所产生的状态的特征是两个电子中的平行自旋，并且被归类为亚稳态。在这种情况下，磷光发生弛豫，导致电子自旋的另一次反转以及随后的光子发射。
返回到松弛单线态 (S0) 的转变可能会在较长的延迟（范围从 10^-3 到超过 100 秒）之后发生。在这个弛豫过程中，与荧光相比，非辐射机制在磷光弛豫中消耗更多的能量，导致吸收和发射的光子之间的能量差更大，从而导致波长变化更大。
激发和发射光谱
当物质的电子通过吸收光子而被激发，随后以辐射的形式释放能量时，就会发生发光。在某些情况下， 发射的辐射可以由与吸收的光子具有相同能量和波长的光子组成;这种现象称为共振荧光。更常见的是，发射的辐射具有更长的波长，表明与吸收的光子相比能量更低。
这种向更长波长的转变被称为斯托克斯位移。当电子被短的、不可见的辐射激发时，它们会上升到更高的能态。当它们恢复到原始状态时，会发出相同波长的可见光，即共振荧光。然而，这些被激发的电子也可以恢复到中间能级，从而导致发射出比初始激发携带的能量更少的发光光子。这个过程， 当受到紫外线诱导时，通常表现为可见光谱内的荧光。对于磷光材料，电子激发到高能级和返回基态之间存在延迟。
特定物质并不对所有波长都有响应。然而，激发波长和所得发射的幅度之间通常存在关系。这种关系称为激发光谱。相似地， 可以观察到发射辐射的幅度和波长之间的相关性，称为发射光谱。
值得注意的是，发射波长并不取决于激发波长，除非物质具有多种发光机制。因此，矿物质对特定波长的紫外线具有不同的吸收能力；有的在短波长紫外光下发荧光，有的在长波长紫外光下发荧光，有的荧光不明显。发射光的颜色通常随激发波长的不同而显着变化。
这些现象的发生并不仅仅限于使用紫外线辐射；相反，可以通过任何具有适当能量的辐射来实现激发。例如， X 射线能够在各种物质中诱导荧光，其中许多物质还对不同类型的辐射做出反应。 例如，钨酸镁对几乎所有波长小于 300 nm 的辐射（包括紫外线和 X 射线光谱）都表现出敏感性。此外，某些材料很容易被电子激发，例如电视显像管中使用的火柴。
我希望通过这些信息您可以更多地了解荧光、磷光和发光之间的差异。