Lumineszenz

D'Lumineszenz ass déi optesch Stralung vun engem physikalesche System, déi beim Iwwergank vun engem ugereegten Zoustand zum Grondzoustand entsteet (stralend Desaktivéierung). Jee no Aart vun Ureegung ënnerscheet ee verschidden Aarte vu Lumineszenz:

• Elektrolumineszenz: D'Ureegung vum System duerch elektresche Stroum (Beispill: Liichtdioden, EL-Folien oder OLEDs). D'Liicht vu Gasentluedungen huet en änleche Mechanismus, gëtt awer meeschtens net sou bezeechent.
• Kathodolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Beschoss mat Elektronen (Beispill: Televisiounschierm).
• Photolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Photonen. Dobäi ënnerscheet ee jee no Zäitdauer tëscht Ureegung an Emissioun vum Liicht tëscht Phosphoreszenz a Fluoreszenz.
• Chemolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch eng cheemesch Reaktioun (Beispill: Luminol fir Blutt nozeweisen).
• Biolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch eng cheemesch Reaktioun a liewegen Organismen (Beispill: Oxidatioun vu Luciferin am Liichtkäefer).
• Tribolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Reiwung oder Auseneeräissen; z. B. bei Zockerkristaller oder beim Opmaache vun Enveloppen, déi selwer pechen.
• Thermolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Wäermtzoufuer.
• Sonolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Schallwellen (a Flëssegkeeten).
• Crystallolumineszenz resp. Kristallolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt beim Kristalliséierungsvirgank vun eenzele Materialien (z. B. Arsentrioxid)
• Radiolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Bestrale mat Alpha- oder Beta-Stralung resp. duerch Röntgenstralung (änlech Thermolumineszenz)
• Superlumineszenz: D'Ureegung vum System kann nëmme mat duerch spontan Emissioun verursaachtem Liicht erfollegen, dat duerch stimuléiert Emissioun an engem Lasermedium optesch verstäerkt gëtt.
• Ionolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch héichenergetesch Partikelstralung z. B. Alpha-Päck (Heliumkären)
• Piezolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch Presse vu Quarzen änlech wéi Piezoelektrizitéit.
• Fractolumineszenz: D'Ureegung vum System erfollegt duerch d'Zerbrieche vu verschiddene Kristaller.

Luminol an Hämoglobin, e Beispill vun der Chemolumineszenz

Zousätzlech zu der Lumineszenz trëtt ëmmer och thermesch Stralung op, déi jiddwer Kierper mat der Temperatur $T>0\ \mathrm {K}$ vu sech gëtt.

Déi verschidden Aarte vu Lumineszenze kënnen och no der Dauer vum Liichten nom Enn vun der Ureegung agedeelt ginn. Ee ganz kuerzt Noliichten (meeschtens manner wéi eng milliounstel Sekonn) als onmëttelbar Folleg a Begleeterscheinung vun der Ureegung bezeechent een als Fluoreszenz, wougéint Phosphoreszenz ee méi laangt Noliichte vu mindestens 1/1000 Sekonn no der Ureegung beschreift.

D'Erklärung fir béid Virgäng liwwert de Bännermodell: Duerch d'Ureegung vum Stoff kommen d'Elektrone vum Valenzband an d'Leitungsband. Am Fall vun der Fluoreszenz rekombinéieren dës Leitungselektronen ënner Emissioun vun elektromagnéitescher Stralung direkt nees mat enger eideler Elektroneplaz am Valenzband. D'Liichtintensitéit ass dobäi direkt vun der aktueller Ureegungsenergie ofhängeg.

Bei der Phosphoreszenz dogéint ginn duerch Stéierplazen, déi an d'Material abruecht goufen, metastabil Tëschenniveauen an der verbuedener Zon gemaach, déi sougenannt Haft- resp. Aktivatortermen. Am Grondzoustand sinn d'Aktivatorterme mat Elektrone besat, d'Haftplaze bleiwen eidel. Nodeem d'Elektronen duerch d'Ureegung vum Valenzband an d'Leitungsband gehuewe goufen, ginn déi entstanen Defektelektrone mat Elektronen aus den Aktivatortermen opgefëllt. Déi fräi Elektrone si bestrieft, mat den Defektelektronen aus dem Aktivatorterm ze rekombinéieren. Dobäi gi si vun den Haftplazen agefaangen. Et ass och méiglech, datt d'Elektrone vum Valenzband direkt un d'Haftplaze gehuewe ginn (direkt Ureegung). Duerch nei Energieawierkung kënnen dës Elektronen nees an d'Leitungsband gehuewe ginn a vun do aus ënner Emissioun vu Liicht mat der Energie $\Delta E$ mat Defektelektronen aus dem Aktivatorterm rekombinéieren.

D'Ënnersiche vun der Lumineszenz beispillsweis bei Kristaller gëtt mat dem Phosphoroskop nom Becquerel duerchgefouert.

Kuckt och

• Lumineffet
• Luminographie

Um Spaweck

• Lumineszenz vu Mineralen
• The Discovery of Luminescence: "The Bolognian Stone"
• uni-jena Lumineszenzarten
• Fluorophores.org, Datebank fir Lumineszenzfaarfstoffer, TU Graz