Physique de la phosphorescence

Phosphorescence, émission de lumière d'une substance exposée au rayonnement et persistant comme une rémanence après l'élimination du rayonnement excitant. Contrairement à la fluorescence, dans laquelle la lumière absorbée est émise spontanément environ 10 à ⁸ secondes après l'excitation, la phosphorescence nécessite une excitation supplémentaire pour produire un rayonnement et peut durer environ 10 à ³ secondes à des jours ou des années, selon les circonstances.

rayonnement: Fluorescence et phosphorescence

En général, une petite molécule simple luminescence dans l'ultraviolet, et une plus complexe émet près de l'extrémité bleu-violet du visible

En fluorescence, un électron est élevé d'une certaine énergie de base connue sous le nom de niveau du sol à un niveau excité par un photon lumineux ou un autre rayonnement. La transition de l'électron vers le sol peut se produire spontanément avec un rayonnement de la même énergie que celui qui a été absorbé. Selon la théorie électromagnétique, le retour est presque coïncident, se produisant dans les 10 à ⁸ secondes environ. Le cas de la phosphorescence est différent. En phosphorescence, interposé entre le niveau du sol et le niveau excité se trouve un niveau d'énergie intermédiaire, appelé niveau métastable, ou piège à électrons, car une transition entre le niveau métastable et d'autres niveaux est interdite (hautement improbable). Une fois qu'un électron est tombé du niveau excité au niveau métastable (par rayonnement ou par transfert d'énergie vers le système), il y reste jusqu'à ce qu'il effectue une transition interdite ou jusqu'à ce qu'il soit de nouveau excité au niveau de transition. Cette excitation peut se produire par agitation thermique des atomes ou molécules voisins (appelée thermoluminescence) ou par stimulation optique (par exemple infrarouge). Le temps passé dans le niveau métastable, ou piège à électrons, détermine la durée de persistance de la phosphorescence.