Fosforescência

A fosforescência é um caso particular de um fenômeno geral denominado luminescência, sendo um tipo de fotoluminescência relacionado à capacidade que uma espécie química tem de emitir luz, mesmo no escuro, devido à sua estrutura eletrônica especial que favorecem seus elétrons absorverem radiação durante exposição prévia e irradiar luz visível ou radiação de maiores comprimentos de onda mesmo depois de cessada a exposição. O tempo para emissão da radiação fosforescente é extremamente maior que o tempo usualmente levado por transições eletrônicas devido a essas transições estarem associadas com transições de estado de energia "proibidos" pela mecânica quântica, ou seja, por envolverem estados eletrônicos metastáveis. Como estas transições ocorrem muito lentamente em certos materiais, a energia previamente absorvida pode ser reemitida com intensidade mais baixa para grandes intervalos de tempo após a excitação inicial.

A fosforescência é muito semelhante à fluorescência, podendo ser considerada como um caso especial desta. Na fluorescência usualmente não há estados metastáveis envolvidos, e os materiais fluorescentes só brilham enquanto expostos à fonte de energia primária. Materiais fluorescentes convertem a energia que recebem a outras faixas de frequência ou comprimento de onda "em tempo real", com emissão espontânea de radiação, sem mudança de multiplicidade de spin, podendo durar na faixa de nanossegundos^[1] ; ao passo que os materiais fosforescentes o fazem de forma lenta e gradual, podendo durar de microssegundos a até um segundo, envolvendo mudança de multiplicidade de spin, como uma mudança de estado singleto para tripleto, por exemplo^[1].

Aplicação

Materiais fosforescentes são usados em interruptores elétricos e relógios a fim de torná-los visíveis em ambientes desprovidos de luz após as lâmpadas se apagarem, permitindo sua fácil localização ou inspeção. O processo também é usado em tubos de televisão, e em detetores de partículas elementares.

Um exemplo de uma substância fosforescente é o sulfeto de zinco.

Quando o sulfeto de zinco é exposto a luz, os elétrons dos átomos se excitam migrando para níveis de energia mais afastados do núcleo. Retirado a exposição à radiação, os elétrons retornam lentamente aos níveis mais internos emitindo luz, fenômeno denominado fosforescência. O retorno dos elétrons ao estado fundamental é lento porque, quando excitados, atingem camadas eletrônicas metaestáveis, nos quais os elétrons permanecem até que a transição eletrônica de volta ao estado fundamental seja permitida temporariamente por algum motivo (como por exemplo vibração da molécula, que poderia permitir a transição pela regra de laporte).

Alguns materiais tornam-se fosforescentes (tintas, ponteiros de relógios, por exemplo) devido à adição de algum material radioativo, que fornece a radiação para a criação do fenômeno. A vantagem da adição de um material radioativo é a fosforescência ocorrer sem cessar, mesmo que o ambiente fique escuro durante muitos anos.^[2]

Ver também

Referências

↑ ^a ^b VERHOEVEN, J. W. (1996). Glossary of Terms Used in Photochemistry. Amsterdã: IUPAC Recomendations 1996. p. 2243
↑ Lakowicz, Joseph R (2009). Principles of fluorescence spectroscopy (em inglês) 3 ed. [S.l.]: Springer. ISBN 978-0-387-46312-4. doi:10.1007/978-0-387-46312-4

Ligações externas

[:0-1] VERHOEVEN, J. W. (1996). Glossary of Terms Used in Photochemistry. Amsterdã: IUPAC Recomendations 1996. p. 2243

[2] Lakowicz, Joseph R (2009). Principles of fluorescence spectroscopy (em inglês) 3 ed. [S.l.]: Springer. ISBN 978-0-387-46312-4. doi:10.1007/978-0-387-46312-4

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