فلورية

فلزات فلورية

الفلوريّة (Fluorescence) تعرف بشكل عام بأنها إصدار ضيائي لمادة عندما يتوافق طول موجة الشعاع الساقط عليها مع مستويات الطاقة لذرات أو جزيئات تلك المادة. يحدث أن تثار تلك المستويات للطاقة ، ثم تحدث ظاهرة الفلورية فتصدر المادة الإصدار الضيائي المميز لها ، حيث يكون أحمرا أو أخضرا أو أصفرا أو غير ذلك. ويتوقف هذا الإصدار فجأة عندما تتوقف الطاقة المحفزة (الشعاع المحفز). [1]

طريقة تعريف

مخطط يابلونسكي. يمتص أحد إلكترونات ذرة المادة فوتونا (شعاع ضوء) ذو طاقة عالية من المصدر ، بهذا يـُثار الإلكترون ويهتز. ثم يهدأ اهتزاز الإلكترون في الذرة مرسلا ضوءا مميزا للمادة ذو طول موجة أطول من طول موجة الشعاع الساقط.

عندما يمتص أحد إلكترونات ذرة المادة فوتونا (شعاع ضوء) ذو طاقة عالية من المصدر ، يـُثار الإلكترون ويرفع إلى مستوى طاقة أعلى في الذرة s1 , ويهتز. ثم يهدأ اهتزاز الإلكترون في الذرة نازلا إلى مستوى طاقة أسفل منه مرسلا ضوءا مميزا للمادة ذو طول موجة أطول من طول موجة الشعاع الساقط (الشعاع الأخضر في الرسم). تعتمد طول موجة الشعاع الصادر من الذرة على مستويات الطاقة التي ينتقل بينها الإلكترون في الذرة (أنظر الشكل) . فقد يكون التوهج اللاحق للإصار ذو لون احمر أو أخضر أو غير ذلك حسب نوع المادة.

الزمن بين امتصاص الذرة لطاقة الفوتون ثم إصدار شعاع الضوء باللون المميز لها يكون قصيرا جدا 10−8 ثانية ، ويسمى هذا الزمن زمن الاضمحلال . في محاولة لجعل هذا التعريف ذو معنى مفهوم، نذكر أن زمن الاضمحلال أو زمن التوهج الاللاحق . وربما يكون أوضح فرق بين المواد الفلورية ونظائرها ذات زمن التوهج اللاحق الأكبر، والمسماة بالمواد الفسفورية، ليس مقدار زمن الاضمحلال بحد ذاته، بل الفرق هو أن اضمحلال المواد الفلورية غير مرتبط بدرجة الحرارة. [1]

إذا أخذ هذا الفرق الأخير بعين الاعتبار، فإن الإصدار الضيائي من بعض المواد مثل اليورانيل (uranyl) والفلزات النادرة الفلورية يمكن أن يسمى بالتألق البطيء بدلا من الوميض الفسفوري. فزمن التوهج اللاحق لإصدارها الضيائي يحدث في الميلي ثانية إلى الثانية، بدلا من 10−8 ثانية، مظهرًا أن التحولات البصرية إلى حد ما "ممنوعة"، ولكن الاضمحلال يكون غير مرتبط بدرجة الحرارة على مجال واسع من تلك الدرجات، وهو يتبع قانون التحلل الأسي التالي:

الشدة الضيائية Io تتناسب مع عدد الذرات المثارة عند الوقت 0 ، والشدة الضيائية I تتناسب مع معدل إصدار الذرات للاشعة المميزة لها . هذا المعدل يتبع دالة أسية بالنسبة للزمن t . أي أن الذرات تعود إلى مستوى طاقتها الأرضي واحدة تلو الأخرى وتكون في البدء كثيرة ، وتقل بعد ذلك وتضمحل . زمن الاضمحلال هذا من خواص المادة ويرمز له بالرمز (حيث مقلوب العمر الإشعاعي الطبيعي أو عمر المواد الفلورية). في هذه المعادلة، I هي الشدة الضيائية في زمن t، وI0 هي الشدة عند t = 0، وهو الزمن الذي تزول به الطاقة المثارة. [1] علامة الناقص (-) في المعادلة تعني إضمحلال شدة الضوء الفلورنسي مع الزمن.

يجب الأخذ بعين الاعتبار شرط أن جميع الأنظمة المتألقة تخسر فعاليتها عند درجات الحرارة العالية. ولكل نظام درجة الحرارة الخاصة به، ويسمى هذا بالإطفاء الحراري (thermal quenching). يحدث الإطفاء نتيجة أن زيادة الحرارة تحفز الذرة أو الجزيء على تفريغ الحالة المثارة وتبديد الطاقة المثارة بشكل غير إشعاعي. [1]

في المراجع العلمية للمواد العضوية المتألقة، يستخدم مصطلح المواد الفلورية حصرًا للإشارة إلى التألق الذي يحدث عندما تقوم الذرة او جزيء بتحول ضوئي مسموح. والتألق له زمن اضمحلال مميز للمادة و يتبع قانون الاضمحلال الأسي. كما أن لكل مادة فسفورية توزيع طيفي مختلف عن التوزيع الطيفي للمواد الفلورية. [1]

En otros idiomas
български: Флуоресценция
bosanski: Fluorescencija
čeština: Fluorescence
Deutsch: Fluoreszenz
Ελληνικά: Φθορισμός
English: Fluorescence
español: Fluorescencia
فارسی: فلورسنس
français: Fluorescence
Gaeilge: Fluairiseacht
hrvatski: Fluorescencija
Bahasa Indonesia: Fluoresens
italiano: Fluorescenza
日本語: 蛍光
한국어: 형광
lietuvių: Fluorescencija
Nederlands: Fluorescentie
norsk nynorsk: Fluorescens
Piemontèis: Fluoressensa
português: Fluorescência
română: Fluorescență
srpskohrvatski / српскохрватски: Fluorescencija
Simple English: Fluorescence
slovenčina: Fluorescencia
српски / srpski: Fluorescencija
svenska: Fluorescens
Türkçe: Floresans
українська: Флюоресценція
Tiếng Việt: Huỳnh quang
中文: 荧光
粵語: 熒光