Fluorescencija i fosforescencija su dva mehanizma koja emitiraju svjetlost ili primjeri fotoluminiscencije. Međutim, dva pojma ne znače istu stvar i ne pojavljuju se na isti način. I u fluorescenciji i u fosforescenciji, molekule apsorbiraju svjetlost i emitiraju fotone s manje energije (duže valna duljina), ali fluorescencija se javlja mnogo brže od fosforescentnosti i ne mijenja smjer centrifuge elektroni.
Evo kako djeluje fotoluminiscencija i pogled na procese fluorescencije i fosforescencije, s poznatim primjerima svake vrste zračenja.
Fotoluminiscencija nastaje kada molekule apsorbiraju energiju. Ako svjetlost izaziva elektronsko pobuđenje, molekule se nazivaju uzbuđen. Ako svjetlost uzrokuje vibracijsko uzbuđenje, molekule se nazivaju vruće. Molekule se mogu pobuđivati apsorbiranjem različitih vrsta energije, poput fizičke energije (svjetlost), kemijske energije ili mehaničke energije (npr. Trenja ili pritiska). Apsorbira svjetlost ili fotoni mogu uzrokovati da molekule postanu i vruće i pobuđene. Kada su pobuđeni, elektroni se podižu na višu razinu energije. Kad se vrate na nižu i stabilniju razinu energije, oslobađaju se fotoni. Fotoni se percipiraju kao fotoluminiscencija. Dvije vrste fotoluminiscencije i fluorescencija i fosforescencija.
U fluorescenciji, apsorbira se svjetlost visoke energije (kratka valna duljina, visoka frekvencija), koja elektronu gura u pobuđeno energetsko stanje. Obično se upija svjetlost ultraljubičasto područje, Proces apsorpcije odvija se brzo (u intervalu od 10-15 sekundi) i ne mijenja smjer vrtnje elektrona. Fluorescencija se pojavljuje tako brzo da materijal ugasi ako svijetlo ugasi.
Boja (valna duljina) svjetlosti koju emitira fluorescencija gotovo je neovisna o valnoj duljini upadne svjetlosti. Pored vidljive svjetlosti, oslobađa se i infracrvena ili infracrvena svjetlost. Vibracijsko opuštanje oslobađa IR svjetlost oko 10-12 sekundi nakon apsorbirajućeg zračenja. Deakcitacija u elektronsko stanje zemlje emitira vidljivu i infracrvenu svjetlost i javlja se oko 10-9 sekundi nakon što se energija apsorbira. Razlika u valnoj duljini između spektra apsorpcije i emisije fluorescentnog materijala naziva se njegova Stokes smjena.
Fluorescentna svjetla i neonski znakovi primjeri su fluorescencije, kao i materijali koji svijetluju pod crnim svjetlom, ali prestaju svijetliti nakon što se ultraljubičasto svjetlo isključi. Neki će škorpioni fluorescirati. Oni blistaju sve dok ultraljubičasto svjetlo daje energiju, međutim, egzoskelet životinje ne dobro je zaštitite od zračenja, tako da ne biste trebali dugo držati crno svjetlo da biste vidjeli škorpiona sjaj. Neki su koralji i gljive fluorescentni. Mnoge olovke za označavanje također su fluorescentne.
Kao u fluorescenciji, fosforescentni materijal apsorbira svjetlost visoke energije (obično ultraljubičasto), uzrokujući prelazak elektrona u stanje više energije, ali prijelaz natrag u niže energetsko stanje događa se puno sporije i smjer okretanja elektrona može biti promijeniti. Fosforescentni materijali mogu se pojaviti na nekoliko sekundi do nekoliko dana nakon isključivanja svjetla. Razlog zbog kojeg fosforescencija traje duže od fluorescencije je taj što pobuđeni elektroni skaču na višu energetsku razinu nego u fluorescenciji. Elektroni imaju više energije za gubitak i mogu provesti vrijeme na različitim razinama energije između pobuđenog i osnovnog stanja.
Elektroni nikada ne mijenja svoj smjer okretanja u fluorescenciji, ali to može učiniti ako su uvjeti dobri tijekom fosforescencije. Do ovog okretanja može doći za vrijeme apsorpcije energije ili kasnije. Ako se ne pojavi zavrtanje, molekul se kaže u a singletno stanje. Ako se elektron podvrgne spin f a trostruko stanje formiran je. Tripletna stanja imaju dug životni vijek, jer elektron neće pasti u stanje niže energije dok se ne vrati u prvobitno stanje. Zbog ovog kašnjenja, fosforescentni materijali izgledaju "sjaji u mraku".
Fosforescentni materijali koriste se u oružju sjaj u tamnim zvijezdama, i boje koje se koriste za izradu zvijezdanih freski. Element fosfor svijetli u mraku, ali ne iz fosforescencije.