Dinosauří kost - fluorescence

Tak jsem si řekl, že bych mohl zase občas galerii prokládat trochu netradičním materiálem - lumuniscencí minerálů.

Na snímku je úlomek dinosauří kosti pocházející z Utahu.

Některé minerály jsou schopné po absorbci excitačního záření svítit - tzv. luminiscence (fluorescence a fosforescence).
Rozdíl mezi fluorescencí a fosforescencí je hlavně v délce excitovaných stavů a tudíž délce přechodu na základní energetický stav doprovázený vyzařováním fotonu - u fluorescence dochází k trvání jevu v řádu desítek nanosekund; zatímco u fosforescence může jev trvat až desítky sekund po ukončení excitace.

U fluorescence dochází k absorbci excitačního záření molekuly v základním singletovém stavu, které následně přecházejí do excitovaných singletových stavů. Při následné relaxaci nazpět do základního energetického stavu dochází k okamžité emisi fotonu o vyšší vlnové délce, než mělo původní excitační záření. Dochází k tzv. červenému, neboli bathochromnímu posunu k vyšším vlnovým délkám (zde excituji neviditelným UV zářením a emise probíhá ve viditelném spektru).

U fosforescence se po excitaci dostávají molekuly do metastabilních stavů - je určitá pravděpodobnost, že elektron přejde potenciálovou bariéru zakázaného stavu (protože je potřeba změna spinu elektronu) a dostane se do excitovaného tripletového stavu = tzv. mezisystémový přechod. Některé látky jsou schopné přecházet do tripletového stavu velmi účinně (viz fosforescence hodinek apod.). Následné vyzáření fotonu probíhá "pomaleji", a i zde dochází k červenému posunu podobně jako u fluorescence. Vyzařované světlo však můžeme detekovat i po ukončení excitace.

Energie absorbovaná látkami však nemusí být přeměněna na luminiscenci (fluorescence a fosforescence), ale může docházet k přechodu na základní energetické stavy tzv. nezářivými přenosy - vnitřní konverze (uvolnění tepla) nebo předání energie okolním molekulám. Excitace danou vlnovou délkou může probíhat pouze v případě, že daná látka schopná luminiscence absorbuje při dané vlnové délce.