Definición de Fluorescencia

1.- Definición de Fluorescencia

Es un tipo particular de luminiscencia, que caracteriza a las sustancias que son capaces de absorber energía en forma de radiaciones electromagnéticas y luego emitir parte de esa energía en forma de radiación electromagnética de longitud de onda diferente.

La fluorescencia y la fosforescencia son procesos de emisión importantes desde el punto de vista analítico en los cuales la especie es excitada por absorción de un haz de radiación electromagnética. La emisión de radiación se presenta cuando la especie excitada regresa a su estado fundamental. La fluorescencia ocurre con más rapidez que la fosforescencia y se completa después de 10-5s a partir del tiempo de excitación. La emisión de fosforescencia tiene lugar en periodos mayores a 10-5s y, de hecho, puede continuar durante minutos y hasta horas después de que la radiación ha cesado. La fluorescencia y la fosforescencia se observan con más facilidad a un ángulo de 90° respecto al haz de excitación.

[pic 1]

Figura 1. Diagramas parciales de los niveles de energía para una molécula orgánica fluorescente.

La fluorescencia en las moléculas es ocasionada por la irradiación de moléculas en disolución o en fase gaseosa. Como se ilustra en la figura 1a, la absorción de la radiación coloca a las moléculas en cualquiera de los diversos niveles vibracionales asociados con los dos niveles electrónicos excitados. La vida de estos estados excitados vibracionales es sólo del orden de 10-15s, que es mucho menor que la vida de los estados electrónicos excitados (10-8s). Por tanto, la relajación vibracional se presenta en promedio antes que la relajación electrónica. Entonces, la energía de la radiación emitida es menor que la de la absorbida por una cantidad igual a la energía vibracional de excitación. Por ejemplo, en el caso de la absorción marcada con 3 en la figura 1a, la energía absorbida es igual a [pic 2], en tanto que la energía de la radiación de la fluorescencia es[pic 3]. Entonces, la radiación emitida tiene frecuencia más baja o longitud de onda más larga que la radiación que originó la fluorescencia.

La fluorescencia absorbe la energía de la luz ultravioleta e, inmediatamente, emite la radiación luminosa.

Otra forma de decirlo, el fenómeno de fluorescencia se caracteriza por un proceso de absorción de una radiación pasando la molécula a un estado excitado, el que para relajarse puede transferir  la energía como calor o bien emitiendo radiación a una mayor longitud de onda (tiene menor energía)

[pic 4]

Fluorescencia: Es la relajación de un estado singulette excitado de baja energía (s1), hacia el estado fundamental (S0) mediante la emisión de un fotón. Ocurre con una temporalidad del orden de los (10-9s).

La mayoría de las moléculas poseen un número par de electrones y así los que se encuentres en cada orbital estarán apareados (estado basal spines apareados, Momento magnético nulo).

Al excitarlos uno de los electrones pasará a un orbital de mayor energía, si mantiene su estado “spin” se dice que el par electrónico esta en este estado singulette excitado. Ahora si el spin cambia su spin entonces el par electrónico está el estado triplete excitado, como se muestra en la siguiente figura.

[pic 5]

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2.- Definición de fosforescencia

La fosforescencia es el fenómeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de absorber energía y almacenarla, para emitirla posteriormente en forma de radiación. A aquellos elementos que ofrecen fosforescencia se les conoce como foto-reactivos, es decir que requieren luz para obtener la propiedad, es un elemento de la foto-sensibilidad que por medio de la radiación adquieren la energía necesaria para almacenarla y exponerla posteriormente.

El mecanismo físico que rige este comportamiento es el mismo que para la fluorescencia, no obstante la principal diferencia con esta es que hay un retraso temporal entre la absorción y la reemisión de los fotones de energía. En la fosforescencia, las sustancias continúan emitiendo luz durante un tiempo mucho más prolongado, aún después del corte del estímulo que la provoca, ya que la energía absorbida se libera lenta (incluso muchas horas después) y continuamente.

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