Física da fosforescência

Fosforescência, emissão de luz de uma substância exposta à radiação e persistindo como brilho posterior após a remoção da radiação excitante. Diferentemente da fluorescência, na qual a luz absorvida é emitida espontaneamente cerca de 10 a ⁸ segundos após a excitação, a fosforescência requer excitação adicional para produzir radiação e pode durar de cerca de 10 a ³ segundos a dias ou anos, dependendo das circunstâncias.

radiação: Fluorescência e fosforescência

Em geral, uma molécula pequena e simples brilha no ultravioleta e outra mais complexa emite perto da extremidade azul-violeta do visível

Na fluorescência, um elétron é elevado de uma certa energia de linha de base conhecida como nível do solo para um nível excitado por um fóton de luz ou outra radiação. A transição do elétron de volta ao nível do solo pode ocorrer espontaneamente com radiação da mesma energia que foi absorvida. Segundo a teoria eletromagnética, o retorno é quase coincidente, ocorrendo dentro de 10 a ⁸ segundos ou mais. O caso da fosforescência é diferente. Na fosforescência, interposta entre o nível do solo e o nível excitado é um nível de energia intermediária, chamado nível metaestável ou armadilha de elétrons, porque é proibida uma transição entre o nível metaestável e outros níveis (altamente improvável). Uma vez que um elétron caiu do nível excitado para o nível metaestável (por radiação ou por transferência de energia para o sistema), ele permanece lá até fazer uma transição proibida ou até ser excitado novamente de volta ao nível de transição. Essa excitação pode ocorrer através da agitação térmica dos átomos ou moléculas vizinhos (chamada termoluminescência) ou através da estimulação óptica (por exemplo, infravermelho). O tempo gasto no nível metaestável, ou na armadilha de elétrons, determina o período de tempo que a fosforescência persiste.