Química

Fosforescencia

Publicado por Mónica González

La fosforescencia es un fenómeno similar al de fluorescencia, en el cual ciertos electrones son excitados por la luz, pasando a una órbita de mayor energía, y cuando vuelven a su estado de reposo, liberan parte de esta energía en forma de luz. La diferencia entre ambos fenómenos es que en la fosforescencia la liberación de energía por medio de fotones sucede con retraso, aún cuando la fuente estimulante ya no está presente, al contrario de la fluorescencia, en el cual la liberación de fotones es casi inmediata a su absorción.

En el caso de la fosforescencia, la sustancia puede seguir emitiendo luz aun horas después de eliminado el estímulo, ya que la liberación de energía sucede muy lentamente. Podemos decir entonces, que las sustancias fosforescentes tienen la capacidad de almacenar energía electromagnética, aunque sea por un periodo no demasiado prolongado.

Este fenómeno tiene muy variadas aplicaciones. Podemos encontrar sustancias fluorescentes en las agujas de algunos relojes, para poder ver la hora en la oscuridad, y también en muchos juguetes, que se iluminan cuando se apaga la luz.

Pero una de las aplicaciones más importantes está en las pantallas de televisión y monitores, en las cuales se aplican sustancias fosforescentes para que la imagen que proyectan sea continuada, a pesar de que el estímulo de los rayos catódicos no lo es. En este tipo de tecnología un haz de electrones barre la pantalla con una determinada frecuencia, de 50 o 60 Hz.  Pero gracias a las sustancias fosforescentes, la imagen es continua.

Cabe destacar que existe una diferencia fundamental entre los fenómenos de fotoluminiscencia, como lo son la fosforescencia y la fluorescencia, y los fenómenos de quimioluminiscencia, donde la luz es emitida por un elemento particular, el fósforo, que es capaz de emitir luz en el proceso de cambio de un estado alotrópico a otro. Este fenómeno es el que se puede observar en luciérnagas, algunos peces y otros animales.

Explicación del fenómeno de fosforescencia desde el punto de vista de la mecánica cuántica

La mayoría de los fenómenos fotoluminiscentes, en los cuales una sustancia absorbe luz y luego re emite el fotón, suceden de manera muy rápida, en el orden de los nanosegundos. El fotón es absorbido, excitando un electrón hacia un nivel de energía mayor, y luego, al volver el electrón al nivel de energía que le corresponde, libera el fotón. En el caso de la fosforescencia,  la energía aportada por el fotón trasladaría al electrón a un estado de excitación de energía metaestable, en el cual permanece por un cierto tiempo, ya que no puede regresar inmediatamente a su estado de reposo. Cuando una determinada cantidad de tiempo pasa, el electrón vuelve a su estado original, emitiendo luz en el proceso. Abajo tenemos un diagrama del fenómeno de fosforescencia:

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