jobbra|bélyegkép|200px |Kemolumineszcencia: luminol és hemoglobin A lumineszcencia a fény keletkezésének egyik formája.
Különbözik a fénykibocsátás másik formájától a hőmérsékleti sugárzástól, amit minden az abszolút nulla foknál magasabb hőmérsékletű test bocsát ki. Ennek a termikus eredetű elektromágneses sugárzásnak a hőmérséklettől függően lehet a látható fény tartományába eső komponense is.
A nem termikus eredetű fénykibocsátást nevezzük lumineszcenciának.
Érdekességek A lumineszcencia kifejezést Eilhard WiedemannA Brief History of Fluorescence and Phosphorescence before the Emergence of Quantum Theory Bernard Valeur and Mrio N. Berberan-Santos J. Chem. Educ., 2011, 88 (6), pp 731–738 vezette be 1888-ban a latin lumen (világosság) és -escere (a kezdőigék jele) szóból.
Antoine Henri Becquerel a lumineszcencia sugárzással kapcsolatos kísérletei során – 1896. márciusában – véletlenül fedezte fel a radioaktív sugárzást. Becquerel uránsók lumineszcenciáját vizsgálta, amikor azt tapasztalta, hogy a fiókba helyezett, fekete papírba csomagolt uránsó – tehát fény besugárzás nélkül is – megfeketítette a fényképezőlemezt. Az észlelt sugárzást eleinte röntgensugárzásnak vagy hosszú időtartamú foszforeszkálásnak gondolta. A röntgensugárzást nem sokkal korábban – 1895. novemberében – fedezte fel Wilhelm Conrad Röntgen. Hosszas kísérletezés után bizonyosodott be, hogy egy új fajta sugárzásról van szó.Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete
A lumineszcencia folyamata Egy atomi vagy molekuláris rendszer többféle folyamat – elektromosan töltött részecskékkel való ütközés, kémiai reakció, előzetes fénybesugárzás stb. – következtében kerülhet az energiaállapotát tekintve az alapállapothoz képest magasabb energiájú gerjesztett állapotba. Ebből az állapotból szintén többféle folyamat során juthat vissza az alapállapotba, ezeket szemléletesen illusztrálja a Jablonski-diagram. Lumineszcenciáról beszélünk, ha a két energiaszint közötti energiakülönbséget a rendszer a gerjesztést követően 0,1 ns-nál hosszabb idő múlva foton formájában sugározza ki. Ennél az időnél rövidebb időn belül fényemisszióra vezető folyamatokat összefoglaló néven szórásnak nevezik.
Lumineszcencián belül megkülönböztethetjük a fluoreszcenciát és a foszforeszcenciát.
A lumineszcencia alkalmazása A lumineszcencia sugárzás vizsgálata a kvalitatív és kvantitatív spektroszkópiai analízis fontos területe. A lumineszcencia sugárzás jellemzői – az összintenzitás, a sugárzás hullámhossz szerinti eloszlása, a folyamat időbelisége, a lumineszcencia fény polarizációja, kvantumhatásfoka stb. – az atomok, molekulák energiaszint-rendszerével, tulajdonságaival, annak változásaival kapcsolatosak. A sugárzás tanulmányozása lehetővé teszi a molekulán belüli és a molekulák közötti kölcsönhatások vizsgálatát.
Lumineszkáló anyaggal számos helyen találkozhatunk különféle jelzések formájában (műszerek skálája, biztonsági útjelzők, kezelőszervek stb.)
A lumineszcencia fajtái A gerjesztéstől függően a lumineszcencia következő típusai ismertek:
Biolumineszcencia – élő organizmusoktól eredő fényjelenség Kemolumineszcencia – kémiai reakciókból eredő fényjelenség Elektrokémiai lumineszcencia – elektrokémiai reakciókból eredő fényjelenség Kristallolumineszcencia – kristályosodáskor keletkező fényjelenség Elektrolumineszcencia – áram által okozott fényjelenség Katódlumineszcencia – elektronsugár által létrehozott lumineszkálás Mechanolumineszcencia – mechanikai behatás által keletkező lumineszkálás Fraktolumineszcencia – kristályban lévő kötések felbomlásakor Piezolumineszcencia – bizonyos szilárd anyagok nyomásakor keletkező lumineszkálásPiezoluminescence phenomenon N. A. Atari Physics Letters A Volume 90, Issues 1-2, 21 June 1982, Pages 93-96 Tribolumineszcencia – anyagok karcolása, dörzsölése, eltörése során keletkező fényjelenség Fotolumineszcencia – fény abszorbeálása után keletkező fénykibocsátás Fluoreszkálás – abszorpció után azonnali fénykibocsátás Foszforeszkálás – abszorpció után késleltetett fénykibocsátás Radiolumineszcencia – ionizálás hatására keletkező fénykibocsátás Szonolumineszcencia – hang hatására folyadékban keletkező fény Termolumineszcencia – hő hatására keletkező fény az abszorbeált fényből Cserenkov-sugárzás – gyorsuló töltések elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, melynek van látható fény része is.
Jegyzetek
Irodalom
További információk https://web.archive.org/web/20110604163731/http://www.princetoninstruments.com/Uploads/Princeton/Images/lumi_chart.jpg http://scienceworld.wolfram.com/physics/Luminescence.html http://www.fluorophores.tugraz.at/ https://web.archive.org/web/20110511132457/http://www.nanophotonics.org.uk/niz/publications/zheludev-2007-ltl.pdf http://www.geo.u-szeged.hu/lumineszcens-kormeghatarozas-hidrologia http://www.mafi.hu/hu/node/451 http://nyilvanos.otka-palyazat.hu/index.php?menuid=930&num=73379&lang=HU http://astroparticle.asperaeu.org/index.php?option=com_content&task=view&id=110&Itemid=106