luminescenza spontanea
Processo attraverso il quale la materia eccitata in seguito all’assorbimento di una certa quantità di energia dall’esterno emette radiazioni non termiche. La sua caratteristica fondamentale consiste nel fatto che la quantità e la qualità delle radiazioni emesse dipendono dalla natura del materiale, a differenza delle radiazioni termiche che dipendono essenzialmente dalla temperatura. Inoltre si presenta attraverso una serie di frequenze caratteristiche che accompagnano il ritorno allo stato fondamentale di atomi o piccoli gruppi di essi; ciò si verifica in corrispondenza dei livelli energetici atomici o molecolari, per cui il processo avviene solo a salti. La diseccitazione può avere durate molto diverse che variano da frazioni di secondo a molte ore. Se il processo dura meno di 10−8 s prende il nome di fluorescenza mentre se dura più a lungo prende il nome di fosforescenza. Tale distinzione dipende dalla vita media di un atomo eccitato isolato che è compresa, infatti, nell’intervallo 10−9÷10−8 s. L’eccitazione primaria che dà luogo al processo di luminescenza può essere dovuta a un fenomeno puramente fisico che non determina alcuna modificazione permanente del materiale. Sono esempi di questo tipo l’emissione luminosa degli schermi televisivi o quella delle comuni lampade fluorescenti. In questo ultimo caso si tratta di una scarica elettrica che avviene nel gas contenuto nella lampada stessa. Un’importante classe di materiali luminescenti è quella dei composti cristallini inorganici ossigenati le cui impurezze, dette attivatori, provocano la presenza di stati elettronici perturbati suscettibili di transizioni energetiche tipiche. Di rilevante importanza sono anche la chemiluminescenza e la bioluminescenza; quest’ultima si verifica in alcuni organismi viventi ed è originata da reazioni biochimiche legate molto spesso a una lenta ossidazione agevolata da particolari enzimi.