Lumineszcencia: gerjesztett állapotú rendszer olyan átalakulása, mely látható elektromágneses sugárzás (fény) kibocsátásával jár.
A lumineszcencia-jelenségek két szempont szerint is csoportosíthatók.
A gerjesztett állapot eredete, fajtája (a gerjesztéshez szükséges energiát biztosító kiindulási folyamat) szerinti altípusok:
| gerjesztés eredete, fajtája | lunimeszcencia altípus |
| elektromágneses sugárzás elnyelése (abszorpció) | fotolumineszcencia |
| kémiai reakció | kemilumineszcencia |
| termikusan keletkezett ionok rekombinációja (semlegesítődése) | termolumineszcencia |
| töltésmozgás (áram) vagy elektromos mező | elektrolumineszcencia |
| nagy energiájú részecske (elektron, proton, foton) | radiolumineszcencia |
| súrlódás | tribolumineszcencia |
| hanghullámok | szonolumineszcencia |
A fotolumineszcencián belül két jelenséget különböztetünk meg aszerint, hogy az elektromágneses besugárzás hatására miféle gerjesztett állapot jön létre. Ehhez először tisztázni kell két fogalmat:
Szingulett állapot: amikor az összes elektron párosított (minden nívó két, ellentétes spinű elektronnal van betöltve), ilyenkor az összes spin $s=0$, ami a mágnese mezőre egyféle orientációs állapotot jelent.
Triplett állapot: a rendszer két párosítatlan elektronnal rendelkezik, amitől $s=1$ és ez 3-féle orientációs állapotot jelent a mágneses mező irányához képest.
Ez alapján a fotolumineszcencia két fajtája van:
Fluoreszcencia
A szingulett gerjesztett állapotból szingulett alapállapotba történő átmenet során bekövetkezett fénykibocsátás. Ilyenkor a gerjesztett állapot élettartama, vagyis a fénykibocsátás tipikus időtartama $10^{-9}\dots 10^{-6}\ \mathrm{s}$. Ilyen például a pénzvizsgáló, amiben UV-sugárzással világítják meg a papírpénzt, és az bizonyos helyeken látható fényben, színesen "világít". Ez a jelenség csak addig tart, amíg az UV-lámpával besugározzuk a fluoreszcens tárgyat. Hasonló jelenséggel ellenőrzik a papír bérleteket is, vagy bűnügyi helyszíneken így keresik meg a spermát.
Foszforeszcencia
Ha a szingulett gerjesztett állapotból szingulett alapállapotba történő (fotonkibocsátással járó) átmenet kvantummechanikai okokból tiltott, olyankor:
- a szingulett gerjesztett állapotból először sugárzás nélküli legerjesztődéssel zajlik egy átmenet triplett gerjesztett állapotba
- majd onnan fénykibocsátással járó átmenet zajlik a szingulett alapállapotba
A sugárzás nélküli legerjesztődés tipikus ideje $10^{-6}\dots 10\ \mathrm{s}$ vagyis jóval hosszabb, mint a fotonemisszióval járóé. Erre példa a hálószobában falra ragasztható olyan dekorációk, melyek a villanyoltás után még egy ideig világítanak, egyre halványodva:
Ilyet használnak a világító számlapos ébresztőórákon ("vekker") is:
Ezektől eltérő technológia, amikor a számlapon a fénykibocsátás amiatt jön létre, mert radioaktív anyagot kevernek a festékbe; ezekről itt lehet olvasni.