प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति के बीच अंतर

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प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति दो परमाणु प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा एक सामग्री प्रकाश का उत्सर्जन करती है; हालाँकि, प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं। प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति दोनों घटनाओं में, सामग्री के अणु प्रकाश को अवशोषित करते हैं और कम ऊर्जा (या लंबी तरंग दैर्ध्य) फोटॉनों का उत्सर्जन करते हैं, लेकिन प्रतिदीप्ति में प्रक्रिया स्फुरदीप्ति की तुलना में बहुत तेज होती है; इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनों के घूमने की दिशा नहीं बदलती है।

फोटोलुमिनेसेंस क्या है?

ल्यूमिनेसेंस वह संपत्ति है जो कुछ सामग्रियों के पास एक निश्चित बाहरी उत्तेजना के अधीन होने के बाद प्रकाश विकिरण (दृश्य श्रेणी में ऊर्जा वाले फोटॉन) का उत्सर्जन करने के लिए होती है। विशेष रूप से, फोटोल्यूमिनेसेंट पदार्थ वे होते हैं, जब पराबैंगनी (यूवी) विकिरण जैसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्रोत के संपर्क में आने पर, प्राप्त विकिरण के कारण उनके परमाणुओं या अणुओं के उत्तेजना के परिणामस्वरूप दृश्यमान प्रकाश निकलता है।

जिस तरह से एक सामग्री एक ऊर्जावान उत्तेजना को अवशोषित कर सकती है, वह उत्तेजना प्राप्त करने से पहले उच्च ऊर्जा स्तर पर अपने परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर रही है; इस मामले में, हम कहते हैं कि अणु या परमाणु उत्तेजित हैं या उनका कंपन बढ़ रहा है, इस मामले में सामग्री का ताप होता है । विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को अवशोषित करके अणु या परमाणु उत्तेजित हो सकते हैं: विद्युत चुम्बकीय विकिरण (विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश, और इसलिए विभिन्न ऊर्जा के साथ), रासायनिक ऊर्जा, कुछ बाहरी रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, या यांत्रिक ऊर्जा, उदाहरण के लिए घर्षण या दबाव। परिवर्तन। 

किसी सामग्री द्वारा विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा (प्रकाश) या फोटॉनों का अवशोषण हमारे द्वारा बताए गए दो प्रभावों का उत्पादन कर सकता है: सामग्री के अणु या परमाणु गर्म हो जाते हैं या वे उत्तेजित हो जाते हैं। उत्तेजित होने पर, ऊर्जा उत्तेजना प्राप्त करने से पहले इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर पर जाते हैं; जैसे ही वे अपने मूल ऊर्जा स्तर, या अधिक स्थिर जमीनी अवस्था में लौटते हैं, वे उत्तेजित और जमीनी अवस्थाओं के बीच ऊर्जा के अंतर के अनुरूप ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। यह ऊर्जा अंतर सामग्री की एक संपत्ति है, जो उस ऊर्जा से स्वतंत्र है जिसे वह अवशोषित करता है। ये फोटोल्यूमिनेसेंट पदार्थ या सामग्री हैं, और उत्सर्जित फोटॉनों को फोटोलुमिनेसेंस के रूप में माना जाता है। 

प्रतिदीप्ति और स्फुरदीप्ति किसी सामग्री के फोटोलुमिनेसेंस के दो रूप हैं। अन्य ल्यूमिनेसेंस तंत्र, जो एक अन्य प्रकार के ऊर्जावान उत्तेजना या उत्तेजना के स्रोत से जुड़े होते हैं, ट्राइबोल्यूमिनेसेंस (घर्षण से जुड़े), बायोल्यूमिनेसेंस (जैविक प्रक्रियाओं से जुड़े होते हैं, जैसे कि जुगनू) और केमिलुमिनेसेंस (रासायनिक प्रतिक्रियाओं से जुड़े)।

रोशनी

प्रतिदीप्ति एक ऐसा तंत्र है जिसमें उच्च ऊर्जा प्रकाश (लघु तरंग दैर्ध्य या उच्च आवृत्ति) को अवशोषित किया जाता है, जिससे सामग्री में इलेक्ट्रॉनों की उत्तेजना उत्पन्न होती है। आमतौर पर, अवशोषित प्रकाश पराबैंगनी सीमा में होता है, और इलेक्ट्रॉन के घूमने की दिशा को बदले बिना अवशोषण प्रक्रिया तेजी से होती है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रतिदीप्ति एक तीव्र प्रक्रिया है, ताकि जब उत्तेजना स्रोत बंद हो जाए, तो सामग्री तुरंत चमकना बंद कर दे।

एक फ्लोरोसेंट सामग्री द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंग दैर्ध्य) घटना प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से स्वतंत्र होता है और दृश्य या अवरक्त स्पेक्ट्रम (दृश्य प्रकाश की तुलना में कम आवृत्ति, या लंबी तरंग दैर्ध्य) के अनुरूप हो सकता है। इलेक्ट्रॉनों की जमीनी स्थिति के लिए डी-उत्तेजना दृश्य या अवरक्त प्रकाश का उत्सर्जन करती है। फ्लोरोसेंट सामग्री के अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के बीच तरंग दैर्ध्य में अंतर को स्टोक्स शिफ्ट कहा जाता है।

प्रतिदीप्ति तंत्र के मूल पैरामीटर हैं:

  • औसत जीवनकाल (τ): बेसल (~ 10 एनएस) पर लौटने से पहले अणु उत्तेजित अवस्था में औसत समय व्यतीत करता है।
  • क्वांटम यील्ड (φF): अवशोषित फोटॉनों के संबंध में उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या के बीच का अनुपात। यह हमेशा 1 से कम होता है।

प्रतिदीप्ति के उदाहरण

प्रतिदीप्ति के कुछ उदाहरण फ्लोरोसेंट रोशनी और नियॉन संकेत हैं, सामग्री जो एक काली रोशनी (पराबैंगनी प्रकाश) के नीचे चमकती है लेकिन रोमांचक प्रकाश बंद होने के बाद चमकना बंद कर देती है, और मार्कर पेन। एक बहुत ही अजीब उदाहरण बिच्छू है, जो पराबैंगनी प्रकाश से उत्तेजित होने पर प्रतिदीप्त होता है। जानवर का एक्सोस्केलेटन इसे पराबैंगनी विकिरण से नहीं बचाता है, इसलिए इसे लंबे समय तक उजागर नहीं किया जाना चाहिए। 

स्फुरदीप्ति

प्रतिदीप्ति के रूप में, एक फॉस्फोरसेंट सामग्री उच्च-ऊर्जा प्रकाश (आमतौर पर पराबैंगनी) को अवशोषित करती है, जिससे सामग्री में इलेक्ट्रॉन उत्तेजना से पहले उच्च ऊर्जा स्तर पर उत्तेजित हो जाते हैं। लेकिन, स्फुरदीप्ति के विपरीत, जमीनी ऊर्जा स्थिति में संक्रमण बहुत लंबे समय में होता है, और उत्तेजना और डी-उत्तेजना की प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन के घूर्णन की दिशा को बदला जा सकता है।

स्फुरदीप्त सामग्री उत्तेजना बंद होने के बाद कई सेकंड या कुछ दिनों तक चमक सकती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा छलांग प्रतिदीप्ति घटना से अधिक होती है; कहने का मतलब यह है कि जमीनी अवस्था में लौटने पर इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा की हानि अधिक होती है और उत्तेजित अवस्था और जमीनी अवस्था के बीच मध्यवर्ती ऊर्जा अवस्थाओं से गुजरकर डी-उत्तेजना उत्पन्न की जा सकती है।

एक इलेक्ट्रॉन प्रतिदीप्ति घटनाओं में अपनी रोटेशन या स्पिन की दिशा कभी नहीं बदलता है, लेकिन यह स्फुरदीप्ति घटनाओं में ऐसा कर सकता है, इसलिए यह परिवर्तन ऊर्जा अवशोषण के दौरान या डी-उत्तेजना प्रक्रिया के दौरान हो सकता है। प्रकाश उत्तेजना के कारण होने वाले स्पिन परिवर्तनों में लंबे समय तक डी-उत्तेजना समय शामिल होता है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन अपने मूल स्पिन में वापस आने तक अपनी निम्नतम ऊर्जा स्थिति में नहीं लौटेगा, और इस प्रकार फॉस्फोरसेंट सामग्री गुजरने के बाद भी अंधेरे में चमकती है । बंद हो गया है।

स्फुरदीप्ति के उदाहरण

फॉस्फोरसेंट सामग्री का उपयोग गन साइट्स में, विभिन्न पेंट्स में, और रात में समय बताने के लिए क्लॉक हैंड में किया जाता है।

झरना

थर्मोफिशर साइंटिफिक। फ्लोरेसेंस फंडामेंटल फ्लोरेसेंस फंडामेंटल | थर्मो फिशर साइंटिफिक – एआर 2021

Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

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