El tema de este post ya se comentó brevemente en el post del color (revísalo si quieres para recordarlo), pero hoy nos centraremos un poco más en la emisión de la luz, especialmente en la fluorescencia y en la fosforescencia, sus semejanzas y sus diferencias. Empezamos...
Emisión de luz
Tanto la fluorescencia como la fosforescencia son fenómenos luminosos que se basan en emisión de luz aunque no son los únicos. Otros procesos como la emisión infrarroja o de cuerpo negro o emisiones de tipo Raman también están presentes, aunque lo veremos en otros post.
En este caso la fluorescencia y fosforescencia son fenómenos de emisión en el intervalo del UV-Vis pero las emisiones, especialmente la velocidad e intensidad de emisión, son diferentes.
La fluorescencia se basa en la absorción de luz y la reemisión instantánea de la misma tras una pequeña pérdida de energía, por lo que la emisión tiene menor energía de la absorción, siendo característica cada una de las energías de absorción y emisión así como la diferencia entre estas energías.
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| Diagrama de Jablonski (o de energías) del proceso de fluorescencia https://www.youtube.com/watch?v=NokCiQml29s |
La fosforescencia se basa en un fenómeno cuántico diferente. La absorción de luz es igual pero antes de regresar al nivel fundamental se produce una transición a un nivel en el que el electrón debe cambiar su spin (cruce entre sistemas), pasando de una configuración de singlete (todos los electrones apareados, o todos los spines compensados) a una de triplete (con dos electrones con el mismo spin en el último nivel). Por tanto, el regreso del electrón al nivel inicial está "prohibido" por las reglas de la mecánica cuántica. Esta prohibición no es totalmente estricta pero indica que la transición va a ser extraordinariamente poco probable.
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| Diagrama de Jablonski para la fosforescencia http://nptel.ac.in/courses/102103044/module2/lec6/1.html |
Por este impedimento cuántico, el regreso al nivel fundamental es muy lento, hasta de varios segundos, haciendo que aunque se haya apagado la fuente de excitación la emisión de luz continúe durante un tiempo.
¿Dónde vemos cada uno de estos fenómenos?
La fluorescencia es el fenómeno que más frecuentemente vemos aunque a simple vista no lo parezca. Ya se vio en el post de la eficiencia energética y en el de la luz el funcionamiento de un tubo fluorescente como los que hay en los baños, cocinas, pasillos en los edificios grandes, etc. aún así lo vamos a recordar con algo más de detalle.
Un tubo fluorescente consta de un tubo de vidrio en el que se ha hecho vacío dentro y se le han colocado unos electrodos en los extremos. En este tubo se introduce una pequeña cantidad de mercurio que, debido al vacío, se transforma en gas. Al aplicar un campo magnético, empleando el cebador, el gas puede conducir la electricidad. Con una energía eléctrica suficiente se puede hacer que el gas de mercurio emita luz, en este caso en el ultravioleta, luz invisible y de mucha energía, aprovechándose esta emisión como emisión de excitación.
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| Diagrama de un tubo fluorescente https://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/16576156/Como-instalar-un-Tubo-o-Lampara-Fluorescente---componentes.html |
¿Y la luz visible? Pues proviene de un recubrimiento interior del tubo, que contiene fosfatos de diferentes metales que proporcionan fluorescencia de diferentes colores. Antiguamente, los fluorescentes tenían una tonalidad amarillenta que todavía es apreciable a veces aunque actualmente se les añadió un fluoróforo azul que compensa el amarillo y proporciona una luz más blanca.
También es posible ver la fluorescencia de la quinina, de color azul, en los gin-tonics por la noche en las discotecas que tienen luz negra (ultravioleta), de esas que hacen que brillen los dientes y las camisetas blancas, también por fluorescencia. La quinina es un componente del agua tónica que tiene una fuerte fluorescencia con la luz ultravioleta y es observable incluso en disoluciones diluidas.
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| Fluorescencia de la quinina https://www.lavidacotidiana.es/por-que-la-tonica-tiene-un-brillo-azul-en-la-discoteca/ |
La fosforescencia típica se observa en los carteles de salidas de emergencia, extintores, etc. Son reconocibles por su color verdoso y su luz tenue. Es posible verlo también en manecillas de los relojes y en algunos juguetes infantiles.
| Reloj fosforescente http://www.biobodybrain.com/reloj-location-volvelux-reloj-luz.html |
Hasta aquí el post de hoy después de unas semanas sin subir nada por problemas técnicos y del ordenador. Ya sabes, como siempre digo, si tienes alguna duda, comentario, interés u otro menester tienes los comentarios aquí abajo así como los comentarios de Facebook para preguntar. Sin más me despido hasta la semana que viene.
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