Die vielfältige Welt der Leuchterscheinungen

Lumineszenz, Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Chemielumineszenz et al.
übersichtlich dargestellt und mit Versuchen angereichert

Autor: PD Dr. Dieter Weiß

Lumineszenz, Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Chemielumineszenz – bei allen genannten Erscheinungen geht es um das Aussenden des Lichts. Welche Prozesse dabei zugrunde liegen, welche Stoffe beteilig sind, das zeigt dieser Artikel in einer Übersicht.


1. Lumineszenz allgemein

Lumineszenz liegt immer dann vor, wenn ein Elektron aus einem Zustand mit höherer Energie in einen Zustand niedrigerer Energie zurückfällt und die überschüssige Energie als Licht abgegeben wird. Wenn ich also einem Molekül von außen einen ausreichend großen Energiebetrag zuführe, so kann ein Außen­elektron die Energie aufnehmen und in ein höher gelegenes Orbital wechseln, ohne dass sich der Spin des Elektrons ändert. In diesem höherenergetischen Zustand kann sich das Elektron meist nicht länger als wenige Nanosekunden halten, dann fällt es zurück in sein Ausgangsorbital. Die aufgenommene Energie wird wieder abgegeben. 

Meistens erfolgt dies Schrittweise, das Elektron hangelt sich über Schwingungsniveaus wieder in den Grundzustand zurück. Dies bedeutet eine Beschleunigung der Molekülbewegung und damit eine Erhöhung der Temperatur. Bei einigen, relativ wenigen Molekülen sind keine oder wenig geeignete Schwingungszustände vorhanden. Die aufgenommene Energie wird als Photon abgegeben. 

Das Bild einer Banane mit UV-Licht bestrahlt. Die Strukturformel zeigt ein Abbauprodukt von Chlorophyll. 

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