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Phosphoreszẹnz

 

die, -, Art der Lumineszenz, die im Gegensatz zur Fluoreszenz mit der Erscheinung des Nachleuchtens verbunden ist, d. h. mit einem Fortdauern des Strahlens nach Beendigung der Energiezufuhr, das von Bruchteilen einer Sekunde bis zu Monaten (Jahren) dauern kann. Bei sehr kurzen Nachleuchtdauern ist häufig keine eindeutige Unterscheidung von Phosphoreszenz und Fluoreszenz möglich, man verwendet dann besser den übergeordneten Begriff Lumineszenz.

 

Bei allen Phosphoreszenzen zeigenden Stoffen kann ein strahlender Übergang von Elektronen aus angeregten Zuständen in den jeweiligen Grundzustand nur mit geringer Wahrscheinlichkeit erfolgen; ist dann neben dem strahlenden Übergang kein konkurrierender strahlungsloser Übergang möglich, wird die Anregungsenergie in so genannten metastabilen Zuständen gespeichert, die meist mittels strahlungsloser Mechanismen erreicht werden (innere Konversion). Die Entleerung der metastabilen Zustände erfolgt bei Energiezufuhr über energetisch höher liegende Zustände, von denen aus Fluoreszenz möglich ist. Die Energiezufuhr kann z. B. thermisch erfolgen (Thermolumineszenz) oder durch niederenergetische Photonen (Infrarotstrahlung; man spricht dann von Ausleuchten des Stoffes). Bei zu großer Temperatur oder bei Bestrahlung mit Licht zu kurzer Wellenlänge erfolgt meist der gegenteilige Effekt: Die Elektronen werden dann in höhere Zustände angeregt, von denen aus strahlungslose Übergänge in den Grundzustand möglich sind (Tilgung, englisch quenching). Die Art eines metastabilen Zustands hängt stark von der Beschaffenheit des Luminophors ab. Bei leichten Atomen (etwa aus den ersten beiden Perioden des Periodensystems) und Molekülen, die aus einer kleinen Zahl solcher Atome bestehen (beide im Gaszustand), handelt es sich um Zustände, von denen aus Übergänge in den Grundzustand mit einer Änderung der Spinquantenzahl verbunden sind (verbotene Übergänge); häufig, v. a. bei Molekülen, ist dabei der metastabile Zustand ein Triplettzustand und der Grundzustand ein Singulettzustand. In Kristallen können Elektronen von Störstellen eingefangen werden (Fallen, englisch traps).