Pojem luminiscence na našem webu nacházíte prakticky u každého článku. Aby ne, vždyť právě díky ní se ve tmě můžete snadno orientovat na číselníku. Ve střípcích jsme v předchozích textech zmínili její druhy, barvy, typy či výrobce. Ale je načase se i tomuto tématu věnovat komplexně. Celé téma je poměrně rozsáhlé, proto jsem ho rozdělila do dvou samostatných článků. V tom dnešním se budu věnovat teoretickým základům a praktickému použití.

Princip luminiscence

Obecně se luminiscence definuje jako spontánní záření pevných nebo kapalných látek, které vyvolalo jiné záření. Když začneme u nejmenších částic, tak luminiscence vzniká excitací atomu (přechodem do stavu s vyšší energií) působením jiného záření a následným návratem atomu do základního stavu, čímž dojde k vyzáření částice světla – fotonu. Jedná se o děj, při němž záření o kratší vlnové délce a větší frekvenci vyvolává v látce určitého složení vznik záření o delší vlnové délce a nižší frekvenci. Když to ještě zjednoduším, luminiscenční záření můžeme vyvolat osvícením látky jiným zdrojem záření.

zdroj: wikipedia.org

Druhy luminiscence

Podle způsobu excitace atomu rozlišujeme fotoluminiscenci, bioluminiscenci, elektroluminiscenci a další.

zdroj: wikipedia.org

Druhým pohledem je dělení podle doby trvání záření po ukončení excitace (dosvit). Pokud luminiscence zmizí s ukončením excitace, pak mluvíme o fluorescenci. Když přetrvává několik minut či déle i po přerušení excitace, nazývá se fosforescence. Hranice mezi nimi není zcela přesně definovaná.

zdroj: wikipedia.org

Svítivost se měří v jednotkách “lux”, standardem je ISO17514. Absolutní minimum viditelného světla je 1-e5 lux a k jeho stanovení potřebujete špičkový měřící přístroj – fotometr.

Luminofory

Jsou to pevné látky, které po osvitu denním světlem nebo UV zářením přechází do vybuzeného stavu, ze kterého se zvolna vrací do stavu základního za vyzařování sekundárního záření (ultrafialové, viditelné, infračervené). Jedná se především o sulfidy prvků IIA skupiny Mendělejevovy tabulky, zejména Ca a Sr (např. vápenaté sloučeniny wolframu nebo sulfid zinečnatý), které jsou aktivované stopovými příměsemi vzácnějších prvků (Bi, Mn, Ba, Cu, Mg, kovy vzácných zemin, lanthanoidy). Luminiscenční vlastnosti mají také organické látky s aromatickými cykly (např. chinin).

Anorganické luminofory se vyrábí syntézou za vysokých teplot a nepřístupu vzduchu, a poté následuje vyžíhání. Barva luminoforu je určena druhem a množstvím příměsí základního sulfidu. Intenzita a délka luminiscence závisí na koncentraci luminoforu v nosné látce.

Aby luminofor svítil, je nutné ho nejdříve “nabít” světlem. Množství času potřebné pro nabití přímo závisí na jasu dodávaného světla. Dobře nabíjí sluneční světlo, umělé světlo mnohem hůře. Obecně, čím více UV záření světlo obsahuje, tím lépe se nabíjí. Ovšem čeho je moc, toho je příliš, luminofor lze dlouhým a intenzivním UV světlem poničit.

zdroj: wikipedia.org

Elektromagnetické spektrum

Nazývá se také Maxwellova duha a zahrnuje elektromagnetické záření všech možných vlnových délek.

zdroj: wikipedia.org

Já se zaměřím jen na malou část – viditelné světlo. Jeho vlnová délka má rozsah 380 až 740 nm, frekvence 405 až 790 THz. Celé světelné spektrum (monochromatické záření) se dělí na jednotlivé spektrální barvy, kterým odpovídají určité intervaly vlnových délek elektromagnetického záření. Další možné barvy či odstíny vznikají skládáním základních barev (červené, modré, zelené). Například bílou barvu oko vnímá, když světločivné buňky detekují světlo všech barev. Naopak černá barva znamená, že nedopadá žádné světlo.

zdroj: wikipedia.org

Praktické využití luminiscence

Luminiscence je v současné době široce využívaná. Jako nosiče luminoforů se ve velké míře začínají používat nanočástice. Lékaři fluorescenčními značkami nebo sondami označují například bílkoviny, polysacharidy, protilátky, nukleové kyseliny, léčiva i celé buňky a stanoví jejich hladinu nebo počet, sledují distribuci v organismu nebo určují buněčné procesy. Možná, že jste zažili vyšetření močového měchýře, když jste museli vypít tekutinu obsahující soli barya a poté vás snímkovali rentgenem.

Luminiscenční snímače snímají pro lidské oko neviditelné značky a používají se v logistice, ve výrobních procesech, v obalových strojích, keramickém průmyslu, dřevařském průmyslu, farmaceutickém průmyslu, textilním průmyslu a potravinářském průmyslu.

Bezpečnostní únikové značky – tabulky – mohou být pokryté luminiscenční barvou, aby byly čitelné i za tmy. Nebezpečné místo můžete také označit luminiscenčním sprejem – za tmy dojde k odrazu světla a vydatnému zvýraznění.

Setkáte se s využitím v optoelektronice – displeje, světlovody, lasery, fototranzistory nebo luminiscenční diody (LED).

zdroj: wikipedia.org

Bez luminiscence by neexistovaly televizní obrazovky.

zdroj: wikipedia.org

Nesmím také zapomenout na využití v mířidlech moderních zbraní a to nejen ručních. Když platíte bankovkou vysoké nominální hodnoty, prodavačka nebo úřednice kontroluje její pravost speciálním detektorem.

zdroj: wikipedia.org

Reklamní poutače mohou být vyřezány z luminiscenční folie. Luminiscenční barvou včelaři značí matky pro dlouhodobou evidenci. Výrobci luminofor integrují do svých produktů, které jsou pak snadno rozeznatelné od padělků. A mohla bych dlouze pokračovat. Často si ani neuvědomujeme, nakolik je náš život tímto jevem ovlivněný.

Záměrně jsem vynechala hodinářský průmysl, kterému se budu věnovat příště v druhé části.

Zdroje: wikipedia.org

Autor textu: Olie

Autor fotografií: :-) kibi, wikipedia.org

Jestli se vám článek líbil, dejte nám, prosím, svoje „like“ pro facebookovou stránku. Je to pro nás cenná zpětná vazba, děkujeme!