Фотолуминисценција
Фотолуминисценцијата е процес при кој една хемиска супстанца апсорбира еден фотон (електромагнетно зрачење) и го позиционира на повисоко електронско ниво, а речиси истовремено зрачи еден фотон назад, враќајќи го на пониско енергетско ниво. Периодот меѓу апсорбирањето и зрачењето е многу краток и најчесто не изнесува повеќе од 10 наносекунди. Сепак, под влијание на посебни услови, најчесто во лабораторија, и особено во текот на фосфоресценцијата, овој период може да биде продолжен и да трае повеќе од неколку минути, па дури и неколку часа.
Брановата должина на светлината која се апсорбира и зрачи се одредува по правилата на квантната механика. За да се сфати принципот на функционирање и начинот на кој се апсорбира и зрачи фотонот потребно е да се тргне од помалите атоми и молекули и нивните електронски конфигурации и молекуларни орбитали. Поголемите атоми и молекули не може да се разгледуваат ниту во лабораторија ниту на било кој друг практичен начин, па затоа тие припаѓаат во доменот на таканаречената компјутерска хемија, која ги користи компјутерите за да осознае и предвиди што се случува на атомско и молекуларно ниво.
Форми на фотолуминисценција
уреди
Наједноставните фотолуминисцентни процеси се поврзани со резонантното зрачење во која фотон со одредена бранова должина се апсорбира и фотон со истата должина веднаш се испушта. Овој процес не вклучува големи енергетски трансформации и деформации и се одвива со голема брзина, дури и поголема од 10 наносекунди.
Поинтересни процеси се случуваат кога хемискиот супстрат е подлежен на внатрешни енергетски транзиции пред да се случи реемитирање на енергијата здобиена со апсорпцијата на фотонот. Најпознат ваков ефект е флуоросценцијата која најчесто е брз процес, но во која дел од првобитната, оригинална енергија моментално се троши, со цел емитираните светлосни фотони да бидат со пониска енергија во однос на оние кои се апсорбираат.
Една уште поспецифична форма на фотолуминисценцијата е фосфоресценцијата при која енергијата на апсорбираните фотони поминува низ процесот на интерсистемски премин, односно преку низа реакции доаѓа во фаза на триплетен спин, односно на тројна мултипликација на спинот. Кога енергијата ќе се зароби во триплетната фаза, транзицијата на енергијата со пониска вредност е квантно забранета, што значи дека се случува многу побавно во однос на останатите транзиции. Резултатот е еден прилично бавен процес на транзиција на енергијата, кој најчесто трае со минути или часови. Ова е основа на постоењето на таканаречените светлечки во темнина супстанци.