luminiscencija

luminiscencija (engl. luminescence: svijetljenje, svjetlucanje, prema lat. lumen, genitiv luminis: svjetlost), emisija elektromagnetskoga zračenja (pretežno svjetlosti, ali i ultraljubičastog i infracrvenoga zračenja) koje nije pobuđeno termičkim procesom i povišenom temperaturom tvari, nego je posljedica primanja energije u nekome drugom obliku. Luminiscentna tvar, luminofor, luminiscira kada se nakon primitka energije elektroni u atomima prvo pobude i pređu u više energetsko stanje, a zatim se emisijom dijela ili ukupne primljene energije u obliku zračenja vraćaju u osnovno stanje. Prirodno se pojavljuje u obliku polarne svjetlosti, svijetljenja dubokomorskih životinja, kukaca i dr.

Povijest istraživanja

Luminiscencija je zamijećena još u antici. Aristotel je u djelima O svijetu i Nebeske pojave spomenuo luminiscenciju u moru, a iz njegovih se zapažanja u djelu O duši može pretpostaviti da je poznavao pojave luminiscencije kod mrtvih riba, životinjskoga mesa i gljiva. Francis Bacon je u djelu Novi Organon 1620. zabilježio da kristali šećera svjetlucaju kad se drobe. Jean Picard je 1675. primijetio da svijetli barometar, koji se sastojao se od staklene cijevi djelomično napunjene živom, kad se protrese u mraku. George Gabriel Stokes uočio je da je valna duljina emitiranoga elektromagnetskog zračenja pri radioluminiscenciji uvijek veća ili jednaka valnoj duljini zračenja koje ju je izazvalo (1852). Naziv luminiscencija za pojave svjetlosti koje nisu uvjetovane porastom temperature skovao je 1888. njemački fizičar Eilhard Wiedemann (1852–1928). Sergej Ivanovič Vavilov formulirao je zakon luminiscencije (1926). Tek je s pomoću kvantne mehanike objašnjen osnovni mehanizam pojave.

Vrste luminiscencije

Prema pobudnoj energiji razlikuje više oblika luminiscencije: bioluminiscencija, elektroluminiscencija, fotoluminiscencija, ionoluminiscencija (posljedica obasjavanja tvari snopom iona), katodna luminiscencija (prouzročena bombardiranjem katode elektronima), luminiscencija trenja, kemijska luminiscencija ili kemiluminiscencija (nastaje u vezi s kemijskim promjenama u nekim tvarima, npr. oksidacijom fosfora), kristaloluminiscencija (nastupa pri kristalizaciji nekih tvari), piezoluminiscencija (nastaje kada se neki materijal isteže ili savija), radioluminiscencija (luminiscencija izazvana elektromagnetskim zračenjem i luminiscencija u radioaktivnim tvarima) i scintilacija (posljedica djelovanja ionizirajućega zračenja), termoluminiscencija (nastaje zagrijavanjem nekih tvari, ali samo ako su prije toga bile izložene nekom zračenju, npr. ionizirajućemu), triboluminiscencija.

Prema vremenskom intervalu između pobude i pojave zračenja razlikuju se dva oblika luminiscencije: fluorescencija, koja se pojavljuje za trajanja pobude ili najviše 10–8 s nakon toga, i fosforescencija, koja se opaža nakon što pobuda prestane.

Primjena luminiscencije

Luminiscentne tvari se većinom rabe za pretvaranje nevidljivih oblika energije u svjetlost.

Svjetleća dioda s pomoću elektroluminiscencije pretvara električne signale u optičke. 

Fluorescentna rasvjeta osvjetljava prostor ekonomičnije od termičke električne rasvjete, jer je utrošak električne energije za jednaki svjetlosni tok manji. Prikladnim izborom fluorescentne tvari mogu se dobiti sve boje vidljive svjetlosti. Fluorescentne svjetiljke koje emitiraju ultraljubičastu svjetlost rabe se za dezinfekciju u laboratorijima, medicini, prehrambenoj industriji i dr.

Fosforescentna rasvjeta primjenjuje se za postizanje specijalnih efekata, npr. na scenama (svjetleći zidovi, zavjese i sl.).

Fluorescentna odjeća u uvjetima slabe rasvjete daje korisnicima veliku vidljivost.

Luminiscentna spektroskopija rabi se pri određivanju pojedinih vrsta tvari, npr. dragoga kamenja. Spektar luminiscentnoga zračenja karakterističan je za svaku pojedinu tvar, pa se s pomoću toga svojstva određuje prisutnost neke tvari u uzorku.

Luminiscencija potaknuta ultraljubičastim svjetiljkama rabi se u medicinskim testiranjima, arheološkim istraživanjima i kao pomoć u otkrivanju tragova zločina.

Citiranje:
luminiscencija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2021. Pristupljeno 7. 5. 2021. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=37550>.