Pendarfluor

Pendarfluor adalah sifat sesebuah bahan memancar cahaya atau sinaran elektromagnetik lain ("memendar" atau "berpendar") hasil tindak balas penyerapan cahaya oleh bahan tersebut. Dalam kebanyakan keadaan cahaya yang dipancarkan mempunyai panjang gelombang lebih panjang lalu bertenaga lebih rendah daripada sinaran yang diserap.^[1] Bahan pendarfluor berhenti memendar segera apabila sumber radiasi berhenti tidak seperti bahan pendarfosfor yang terus memancarkan cahaya untuk beberapa waktu lama. Sifat ini dapat ditemui pada banyak bahan semula jadi baik dalam hidupan mahupun galian bumi.

Organisma laut yang pendarfluor

Sifat pencahayaan ini mula diperhatikan pada tahun 1560-an oleh Bernardino de Sahagún dan Nicolás Monardes daripada seduhan kayu-kayu spesies Pterocarpus indicus dan Eysenhardtia polystachya.^[2][3][4][5] Ia dikaji secara moden melalui pemerhatian cahaya pendaran dari fluorit secara berasingan oleh Edward D. Clarke masing-masing pada tahun 1819^[6] dan tahun 1822;^[7] David Brewster turut menggambarkan fenomena ini pada klorofil pada tahun 1833^[8] manakala John Herschel melakukan hal yang sama untuk kuinin pada tahun 1845.^[9][10] George Gabriel Stokes memberikan gambaran sepenuhnya sifat ini dalam terbitannya mengenai "perubahan panjang gelombang" (Refrangibility) tahun 1852 yang turut mengungkapkan lengkap konsep ini buat pertama kali dengan istilah fluorescence dari bahan fluorit dikajinya;^[11] istilah ini dipinjam terjemah kepada "pendarfluour" dalam bahasa Melayu.

Prinsip fizik

Pendarflour berlaku apabila sesebuah molekul, atom atau struktur nano yang diujakan melepaskan foton lalu berehat ke keadaan tenaga yang lebih rendah (mungkin keadaan membumi, ground state). Zarah asal ini mungkin teruja secara langsung dari keadaan dasar S ₀ ke keadaan tunggal^[12] S ₂ dari keadaan bumi dengan penyerapan foton tenaga ${\displaystyle h\nu _{ex}}$ dan seterusnya memancarkan foton tenaga yang lebih rendah ${\displaystyle h\nu _{em}}$ kerana merehat kepada S ₁:

• Pengujaan: ${\displaystyle \mathrm {S} _{0}+h\nu _{ex}\to \mathrm {S} _{2}}$
• Pendarfluor (lepasan): ${\displaystyle \mathrm {S} _{2}\to \mathrm {S} _{1}+h\nu _{em}}$

Dalam setiap kes, tenaga foton ${\displaystyle E}$ berkadar dengan frekuensi ${\displaystyle \nu }$ mengikut ${\displaystyle E=h\nu }$, di mana ${\displaystyle h}$ adalah pemalar Planck.

Keadaan akhir S ₁ jika tidak membumi dapat kehilangan baki tenaganya melalui pelepasan pendarfluor lebih lanjut dan / atau pelonggaran tidak menyinar (non-radiative relaxation) di mana tenaga hilang sebagai haba (fonon). Apabila keadaan teruja menjadi metastabil (menstabil dalam jangka masa yang panjang), maka peralihan pendarfluor itu disebut sebagai pendarfosfor.

Lihat juga

• Pendarfosfor
• Fluorometer

Rujukan

1. Holler, F. James; Skoog 2006, Douglas A.; Crouch, Stanley R. (2006). Principles of instrumental analysis.
2. Acuña, A. Ulises; Amat-Guerri, Francisco; Morcillo, Purificación; Liras, Marta; Rodríguez, Benjamín (2009). "Structure and Formation of the Fluorescent Compound of Lignum nephriticum" (PDF). Organic Letters. 11 (14): 3020–3023. doi:10.1021/ol901022g. PMID 19586062. Diarkibkan (PDF) daripada yang asal pada 28 July 2013.
3. Safford, William Edwin (1916). "Lignum nephriticum" (PDF). Annual report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution. Washington: Government Printing Office. m/s. 271–298.
4. Valeur, B.; Berberan-Santos, M. R. N. (2011). "A Brief History of Fluorescence and Phosphorescence before the Emergence of Quantum Theory". Journal of Chemical Education. 88 (6): 731–738. Bibcode:2011JChEd..88..731V. doi:10.1021/ed100182h. S2CID 55366778.
5. Muyskens, M.; Ed Vitz (2006). "The Fluorescence of Lignum nephriticum: A Flash Back to the Past and a Simple Demonstration of Natural Substance Fluorescence". Journal of Chemical Education. 83 (5): 765. Bibcode:2006JChEd..83..765M. doi:10.1021/ed083p765.
6. Clarke, Edward Daniel (1819). "Account of a newly discovered variety of green fluor spar, of very uncommon beauty, and with remarkable properties of colour and phosphorescence". The Annals of Philosophy. 14: 34–36. Diarkibkan daripada yang asal pada 17 January 2017. The finer crystals are perfectly transparent. Their colour by transmitted light is an intense emerald green; but by reflected light, the colour is a deep sapphire blue
7. Haüy merely repeats Clarke's observation regarding the colors of the specimen of fluorite which he (Clarke) had examined: Haüy, Traité de Minéralogie, 2nd ed. (Paris, France: Bachelier and Huzard, 1822), vol. 1, p. 512 Diarkibkan 17 Januari 2017 di Wayback Machine. Fluorite is called "chaux fluatée" by Haüy: "... violette par réflection, et verdâtre par transparence au Derbyshire." ([the color of fluorite is] violet by reflection, and greenish by transmission in [specimens from] Derbyshire.)
8. Brewster, David (1834). "On the colours of natural bodies". Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 12 (2): 538–545. doi:10.1017/s0080456800031203. Diarkibkan daripada yang asal pada 17 January 2017. On page 542, Brewster mentions that when white light passes through an alcoholic solution of chlorophyll, red light is reflected from it.
9. Herschel, John (1845). "On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 135: 143–145. doi:10.1098/rstl.1845.0004. Diarkibkan daripada yang asal pada 24 December 2016.
10. Herschel, John (1845). "On the epipŏlic dispersion of light, being a supplement to a paper entitled, "On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless"". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 135: 147–153. doi:10.1098/rstl.1845.0005. Diarkibkan daripada yang asal pada 17 January 2017.
11. Stokes, G. G. (1852). "On the Change of Refrangibility of Light". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 142: 463–562. doi:10.1098/rstl.1852.0022. Diarkibkan daripada yang asal pada 17 January 2017. From page 479, footnote: "I am almost inclined to coin a word, and call the appearance fluorescence, from fluor-spar, as the analogous term opalescence is derived from the name of a mineral."
12. Lakowicz, p. 1

Bacaan lanjut

• The Story of Fluorescence. Raytech Industries. 1965.

Pautan luar

• Basic Concepts in Fluorescence, Florida State University
• "A nano-history of fluorescence", syarahan mengenai konsep ini oleh David Jameson dari Laboratory for Fluorescence Dynamics, Universiti California
• Excitation and emission spectra of various fluorescent dyes
• Pangkalan data galian pendarfluor dengan butiran gambaran dan spektrum)