Cos'è fosforescenza?
Fosforescenza
La fosforescenza è un tipo di luminescenza che si verifica quando una sostanza assorbe energia e poi la rilascia lentamente sotto forma di luce. È simile alla fluorescenza, ma con una differenza fondamentale: nella fosforescenza, l'emissione di luce continua per un periodo di tempo significativamente più lungo dopo che la fonte di eccitazione è stata rimossa. Questo ritardo nell'emissione è dovuto al fatto che gli elettroni eccitati rimangono intrappolati in uno stato di tripletto a energia più bassa per un tempo prolungato prima di decadere allo stato fondamentale emettendo un fotone.
Meccanismo:
Il meccanismo della fosforescenza coinvolge tipicamente i seguenti passaggi:
- Assorbimento di energia: La sostanza assorbe energia sotto forma di luce ultravioletta (UV), raggi X o elettroni.
- Eccitazione: Gli elettroni negli atomi o nelle molecole della sostanza saltano a livelli energetici superiori.
- Transizione intersistema: Gli elettroni eccitati subiscono una transizione intersistema, passando da uno stato di singoletto a uno stato di tripletto. Questo passaggio è meno probabile della transizione diretta allo stato fondamentale, contribuendo al ritardo nell'emissione.
- Decadimento radiativo: Gli elettroni nello stato di tripletto decadono lentamente allo stato fondamentale, emettendo un fotone di luce. Questo decadimento radiativo è il processo che produce la fosforescenza.
Caratteristiche chiave:
- Durata dell'emissione: La caratteristica distintiva della fosforescenza è la sua emissione prolungata di luce, che può durare da pochi secondi a diverse ore dopo che la fonte di eccitazione è stata interrotta.
- Transizione intersistema: La transizione intersistema gioca un ruolo cruciale nel meccanismo della fosforescenza, consentendo un ritardo nell'emissione.
- Lunghezza d'onda dell'emissione: La lunghezza d'onda della luce emessa nella fosforescenza è tipicamente più lunga della lunghezza d'onda della luce assorbita (spostamento di Stokes).
Applicazioni:
La fosforescenza ha diverse applicazioni pratiche, tra cui:
- Vernici luminose: Utilizzate in orologi, segnali di sicurezza e giocattoli per fornire visibilità al buio. Le vernici fosforescenti utilizzano spesso solfuri di zinco drogati con altri metalli come rame o argento.
- Display: Utilizzata in alcuni tipi di display, come i vecchi schermi radar.
- Marcatori di sicurezza: Impiegata per creare strisce e segni di sicurezza visibili in condizioni di scarsa illuminazione.
- Analisi biomediche: Utilizzata in alcune tecniche di imaging e di analisi biologica.
- Rivelatori di radiazioni: Alcuni materiali fosforescenti possono essere utilizzati per rilevare radiazioni ionizzanti.
Materiali fosforescenti comuni:
Alcuni materiali comunemente utilizzati per la fosforescenza includono: