Óptica: ¿Qué es la fotoluminiscencia?

La fotoluminiscencia ocurre cuando un material absorbe luz y posteriormente emite luz de menor energía (longitud de onda más larga). La luz que se absorbe excita un electrón de un estado ocupado a un estado vacío y deja una vacante (un “agujero”). El electrón excitado generalmente pierde energía a los átomos circundantes, creando vibraciones (o “fonones”). En algún momento, el electrón vuelve a caer en un estado ahora vacío (tal vez el “agujero” que dejó atrás). La luz emitida tiene la energía que pierde el electrón en esta transición.

Aquí le mostramos cómo averiguar sobre cosas como esta. Buscar en “luminiscencia – wiki” Haga clic en el artículo de Wikipedia que debe estar cerca de la parte superior de los resultados de búsqueda. En este caso encuentras,

La fotoluminiscencia (abreviada como PL ) describe el fenómeno de emisión de luz de cualquier forma de materia después de la absorción de fotones (radiación electromagnética). Es una de las muchas formas de luminiscencia (emisión de luz) y se inicia por fotoexcitación (excitación por fotones), de ahí el prefijo foto- . [1] La excitación generalmente experimenta varios procesos de relajación y luego los fotones se vuelven a irradiar. El período entre la absorción y la emisión puede ser extremadamente corto: varía desde el régimen de femtosegundos para la emisión desde, por ejemplo, plasma portador libre en semiconductores inorgánicos [2] hasta milisegundos para procesos fosforescentes en sistemas moleculares; sin embargo, también se puede extender a minutos u horas bajo circunstancias especiales.

Y hay muchos más detalles que siguen en el resto del artículo.

En este caso, el artículo de Wikipedia no tiene una buena ilustración. Entonces busque imágenes para “luminiscencia”. Además de imágenes bonitas, obtienes algunos diagramas de nivel de energía como este.
Muestran la luz de mayor energía absorbida (la flecha púrpura que apunta hacia arriba a la izquierda de cada panel) y la luz de menor energía que se emite (la flecha roja que apunta hacia abajo en cada panel). Los garabatos azules en cada panel representan el electrón o el agujero que pierde energía a los fonones.

OK, comprender el artículo de Wikipedia y las imágenes es más fácil si has tenido alguna mecánica cuántica básica y entiendes los niveles de energía cuantificados. Y tal vez un semestre de física de estado sólido. De lo contrario, tal vez solo la primera oración de esta respuesta sea útil. Házmelo saber.