Home / Fenomena / Apa itu Fluoresensi ?

Apa itu Fluoresensi ?

kelas-fisika – Apa itu Fluoresensi ? pernahkah anda melihat benda yang ketika benda tersebut disinari oleh cahaya luar maka benda itu malah memncarkan cahayanya juga, seperti mainan untuk anak anak plastik fluoresensi , atau bondu kelinci , bahkan ada cairan di botol yang magic seperi gambar gambar dibawah ini :

Prinsip Fluoresensi

Fluoresensi adalah proses pemancaran radiasi cahaya oleh suatu materi setelah tereksitasi oleh berkas cahaya berenergi tinggi. atau bisa juga didefinisikan terpancarnya sinar oleh suatu zat yang telah menyerap sinar atau radiasi elektromagnet lain.

Emisi cahaya terjadi karena proses absorbsi cahaya oleh atom yang mengakibatkan keadaan atom tereksitasi. Keadaan atom yang tereksitasi akan kembali keadaan semula dengan melepaskan energi yang berupa cahaya (de-eksitasi). Fluoresensi merupakan proses perpindahan tingkat energi dari keadaan atom tereksitasi (S1 atau S2) menuju ke keadaan stabil (ground states). Proses fluoresensi berlangsung kurang lebih 1 nano detik sedangkan proses fosforesensi berlangung lebih lama, sekitar 1 sampai dengan 1000 mili detik.

Gambar 1. Proses fluoresensi dan fosforesensi

Gambar 1 adalah gambar diagram Jablonski yang menunjukan terjadinya proses fluoresensi dan fosforesensi. Ketika suatu atom atau molekul mengabsorbsi energi cahaya sebesar hνA maka elektron-elektron pada kondisi dasar (ground sate) S0 akan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi ke tinggat S1 atau S2. Waktu yang dibutuhkan untuk proses tersebut kurang dari 1 piko detik.

Atom akan mengalami konversi internal atau relaksasi pada kondisi S1 dalam waktu yang sangat singkat sekitar 10-1 ns, kemudian atom tersebut akan melepaskan sejumlah energi sebesar hνf yang berupa cahaya. Karenanya energi atom semakin lama semakin berkurang dan akan kembali menuju ke tingkat energi dasar S0 untuk mencapai keadaan suhu yang setimbang (thermally equilibrium). Emisi fluoresensi dalam bentuk spektrum yang lebar terjadi akibat perpindahan tingkat energi S1 menuju ke sub-tingkat energi S0 yang berbeda-beda yang menunjukan tingkat keadaan energi dasar vibrasi atom 0, 1, dan 2 berdasarkan prinsip Frank-Condon.

Apabila intersystem crossing terjadi sebelum transisi dari S1 ke S0 yaitu saat di S1 terjadi konversi spin ke triplet state yang pertama (T1), maka transisi dari T1 ke S0 akan mengakibatkan fosforesensi dengan energi emisi cahaya sebesar hνP dalam selang waktu kurang lebih 1μs sampai dengan 1 s. Proses ini menghasilkan energi emisi cahaya yang relatif lebih rendah dengan panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan fluoresensi (Gambar 2.ab).

diagram lifetime fluoresensi dan fosforesensi
gambar 2.a diagram lifetime fluoresensi dan fosforesensi
spektrum fluoresensi denga fosforesensi
gambar 2b. spektrum fluoresensi denga fosforesensi

Beberapa kondisi fisis yang mempengaruhi fluoresensi pada molekul antara lain polaritas, ion-ion, potensial listrik, suhu, tekanan, derajat keasaman (pH), jenis ikatan hidrogen, viskositas dan quencher (penghambat de-eksitasi). Kondisi-kondisi fisis tersebut mempengaruhi proses absorbsi energi cahaya eksitasi. Hal ini berpengaruh pada proses de-eksitasi molekul sehingga menghasilkan karakteristik intensitas dan spektrum emisi fluoresensi yang berbeda-beda.

Contoh fluoresensi paling mencolok terjadi ketika radiasi yang diserap berada di spektrum ultraviolet, sehingga tidak terlihat mata manusia, dan cahaya yang dipancarkan berada di spektrum tampak.

Fluoresensi banyak digunakan, termasuk dalam bidang mineralogi, gemologi, sensor kimia (spektroskopi fluoresensi), penandaan fluoresen, pewarnaan, detektor biologi, dan tentu saja lampu fluoresen.

Check Also

Apa Itu Black Hole (Lubang Hitam) ?

kelas-fisika.com – Apa itu Black Hole (Lubang hitam) ? Lubang hitam adalah tempat di luar …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com