Luminesenssi

Luminesenssi-ilmiö (fluoresenssi), joka tapahtuu kun erilaiset fluoresoivat mineraalit altistetaan UV-A, UV-B ja UV-C valolle.

Luminesenssi tarkoittaa ilmiötä, jossa atomin tai molekyylin viritystila purkautuu, ja atomi palaa alemmalle energiatasolle vapauttaen ylimääräisen energian valona. Useimmiten atomin tai molekyylin viritystilan aiheuttaa esimerkiksi valo, ultraääni tai voimakas sähkökenttä. Luminesenssi-ilmiö jaotellaan alalajeihin viritystilan muodostumistavan mukaan.

Luminesenssi-ilmiö, jossa atomin elektroni siirtyy ylemmältä energiatasolta alemmalle emittoiden ylimääräisen energian fotonina.

Fysikaalinen ilmiö

Luminesenssissa atomi virittyy eli atomin elektroni siirtyy korkeammalle viritystilalle. Tämä voi tapahtua esimerkiksi atomin absorboidessa fotonin, jolloin kyse on fotoluminesenssista. Viritystilan purkautuessa atomi emittoi energian yhtenä tai useampana fotonina, joiden yhteen laskettu energia on pienempi kuin alkuperäisen viritystilan. Osa energiasta muuttuu lämmöksi.

Virittyminen: $S_{0}+hf\to S_{1}$

Luminesenssi (fotonien emissio): $S_{1}\to S_{0}+hf$

$hf$ on fotonien energia missä h = Planckin vakio ja $f$ on valon taajuus. S₀-tila on luminesoivan molekyylin perustila ja S₁-tila on sen virittynyt tila.

Luminesenssin tehokkuus

Luminesenssin tehokkuus eli hyötysuhde on absorboitujen ja emittoitujen fotonien suhde:

$\Phi ={\frac {\rm {\#\ emittoidut\ fotonit}}{\rm {\#\ absorboidut\ fotonit}}}.$

Korkein fluoresenssin tehokkuus on 1,0 (100 %), jossa jokainen absorboitu fotoni emittoituu ja energiaa ei vapaudu muissa muodoissa. Jo yhdisteitä, joiden luminesenssin tehokkuus on 0,10 pidetään hyvin luminesoivina.

Aiheesta muualla

• Tieteen termipankki: Luminesenssi
• Webmineral: Luminescence in Minerals (englanniksi)

Luminesenssin alalajit

• elektroluminesenssi
• fotoluminesenssi
  • fluoresenssi
  • fosforesenssi
• kemiluminesenssi
  • bioluminesenssi
• termoluminesenssi
• triboluminesenssi
• radioluminesenssi
• sonoluminesenssi

Valonlähteet

Luonnollinen	Luminesenssi Taivaankappaleet Salama Tuli
Palaminen	Kynttilä Lyhty Kalkkivalo Kaasuvalaistus Öljylamppu Öljytuikku Argand-lamppu Bude-lamppu Carcel-lamppu
Hehkuminen	Hehkulamppu Halogeenilamppu Nernst-lamppu PAR-lamppu Tilley-lamppu Voimavalolyhty
Fluoresenssi	Loistelamppu Energiansäästölamppu Induktiolamppu
Valokaari	Kaarilamppu Jablotškovin kynttilä
Kaasupurkauslamppu	Suurpainenatriumlamppu Pienpainenatriumlamppu Monimetallilamppu Elohopeahöyrylamppu Ksenonlamppu Hohtolamppu
Muut	hohtodiodi (LED) Rikkiplasmalamppu Plasmapallo