Luminescenza
Che cos'è la luminescenza?
La luminescenza è il fenomeno di emissione di radiazioni elettromagnetiche (nei casi più comuni di luce) dovuto alla transizione elettronica della sostanza emettitrice da uno di elevata energia (stato eccitato) ad uno stato di minore energia (stato meno eccitato o stato fondamentale).
A seconda della causa che determina lo stato eccitato, la luminescenza può suddividersi in:
- fotoluminescenza;
- elettroluminescenza;
- chemiluminescenza;
- termoluminescenza;
- sonoluminescenza e triboluminescenza.
Meccanismo della luminescenza
Come detto, quando il livello energetico di un atomo o di una molecola passa da uno stato di elevata energia (stato eccitato) ad uno stato di minore energia si ha emissione di radiazioni elettromagnetiche.
Gli stati energetici sono "quantizzati" in quanto possono assumere solo determinati valori di energia; a causa della quantizzazione dei livelli energetici, il processo di emissione avviene solo a "salti".
A ciascun salto tra due diversi livelli energetici corrisponde l'emissione di una determinato fotone (pacchetto quantizzato di energia).
L'energia del fotone è pari alla differenza tra le energie dei due livelli energetici (quello di energia superiore e quello di energia inferiore).
Ricaduta dell'elettrone sullo stato fondamentale.
Particolarmente importante è il tempo che intercorre tra eccitazione e emissione:
- se il tempo che intercorre tra eccitazione ed emissione è inferiore a 10-8 s si parla di fluorescenza;
- se l'emissione avviene in tempi maggiori a 10-8 s (può avvenire anche dopo qualche ora o giorno) si parla di fosoforescenza.
Materiali luminescenti
Sono diversi i materiali luminescenti. Tra questi - il più importante - in quanto usato nelle lampade fluorescenti è l'alogenofosfato di calcio Ca5(F,Cl)(PO4)3, un composto cristallino inorganico nel quale la presenza di impurezze (dette attivatori) provoca stati elettronici perturbati suscettibili di transizioni energetiche.
Presentano luminescenza anche alcuni composti a struttura aromatica come ad esempio i derivati dello stilbene e dell'acridina.
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