संदीप्ति: किसी भी प्रकार से उत्तेजित की गई सामग्री सामान्य वातावरणीय तापमान पर रहकर अपने विशिष्ट प्रकाश का उत्सर्जन करने लगती है, तो उस प्रकटता को संदीप्ति कहते हैं। कभी-कभी इसे ठंडा प्रकाश भी कहा जाता है। संदीप्ति के कारण होने वाला उत्सर्जन उस उत्तेजित सामग्री के अनुरूप विशिष्ट होता है। यह सामान्य विकिरण की तरह (तरंगरूपी ऊर्जा) नहीं होता है। संदीप्ति की प्रकटता गैस, तरल या ठोस तीनों स्वरूपों की सामग्री में मिल सकती है। बहुत ही कम प्रदीप्त सामग्री व्यावहारिक दृष्टि से उपयोगी और सक्षम होती है।
सामग्री को दीप्तिमान बनाने के लिए उसकी उत्तेजना विभिन्न ऊर्जा स्रोतों से होती है। इन ऊर्जा स्रोतों के आधार पर संदीप्ति के प्रकार होते हैं। इलेक्ट्रॉनों की बमबारी से ऋणाग्र दीप्ति, एक्स-किरण या गामा किरणों से रेडियो दीप्ति, दृश्य, अल्ट्रावायलेट या इंफ्रारेड विकिरण से प्रकाश दीप्ति, और विद्युत क्षेत्र से विद्युत दीप्ति उत्पन्न होती है। जिस पद्धति से संदीप्ति उत्पन्न होती है, उसके अनुसार भी संदीप्ति के उदाहरण पहचाने जाते हैं।
रासायनिक दीप्ति
रासायनिक प्रतिक्रिया से सामान्य तापमान पर उत्पन्न होने वाली रासायनिक दीप्ति (जैसे हाइड्रोजन पेरोक्साइड की मदद से ल्युमिनॉल का ऑक्सीकरण, आर्द्र हवा में फॉस्फोरस का मंद ऑक्सीकरण), रासायनिक दीप्ति का उपप्रकार जीवदीप्ति (जैसे, जुगनू या स्वर्णकिडा की विशिष्ट कोशिकाओं में ऑक्सीकरण प्रक्रिया), और कुछ विशिष्ट पदार्थों के क्रिस्टल (जैसे चीनी) को जोर से कुचलने पर उत्पन्न होने वाली घर्षण दीप्ति। सामान्य पद्धति से उत्तेजित होने वाली और उपयोग में लाई जाने वाली प्रदीप्त प्रणालियों से सहज उत्सर्जन मिलता है। हालांकि, लेजर उत्सर्जन एक कोहेरेंट संदीप्ति होती है।
मूलद्रव्य
मूलद्रव्य रूप में बहुत कम तरल या ठोस पदार्थ प्रदीप्त होते हैं। पारा एक सक्षम प्रदीप्त गैस है, लेकिन तरल रूप में यह प्रदीप्त नहीं होता। कुछ गैर-मूलद्रव्य तरल पदार्थों में उच्च संदीप्ति क्षमता पाई जाती है। बेंजीन में (C6H6) हेक्सागोनल बेंजीन अणु तीनों भौतिक अवस्थाओं (गैस, तरल और ठोस) में अल्ट्रावायलेट विकिरण का उत्सर्जन करते हैं। क्रिस्टल रूप में पदार्थ सामान्यतः संदीप्ति के अधिक सक्षम स्रोत होते हैं क्योंकि उनकी नियमित संरचना अणुओं की स्थिर संरचना बनाती है, जिसमें ऊर्जा का सापेक्ष रूप से कुशल प्रवेश, आंतरिक परिवहन, और फोटॉन का उत्सर्जन होता है।
हाइड्रोकार्बन
शुद्ध रूप में बहुत कम ठोस पदार्थ सामान्य तापमान पर कुशलता से दीप्तिमान होते हैं। कार्बनिक पदार्थों के प्रकारों में शुद्ध सुगंधित हाइड्रोकार्बन (जैसे, नेफ्थलीन, एंथ्रेसीन) दीप्तिमान होते हैं। टंगस्टेट, यूरेनिल लवण, प्लेटिनोसाइनाइड और दुर्लभ पृथ्वी पदार्थों की कई लवण सामान्य तापमान पर कुशलता से दीप्तिमान होने वाले शुद्ध अकार्बनिक ठोस पदार्थ हैं। शुद्ध ठोस पदार्थों में कुछ मात्रा में विशिष्ट पदार्थ मिलाने पर वे मिश्रण अच्छे से दीप्तिमान होते हैं। इन मिलाए जाने वाले पदार्थों को सक्रिय या उत्तेजक पदार्थ कहते हैं (जैसे, प्रोमेथियम-147)। इस प्रकार से दीप्तिमान हो सकने वाले मिश्रण को ‘संदीपक’ (फॉस्फोर) कहते हैं।
फॉस्फोर
लंबे समय तक प्रकाश उत्सर्जन दिखाने वाले विशिष्ट पदार्थों के लिए ‘फॉस्फोर’ शब्द का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आधार पदार्थ में अशुद्धता की मात्रा मिलियन भागों में बहुत कम होने पर भी वे पदार्थ दीप्तिमान गुणधर्म दिखाते हैं। कुछ विशिष्ट अशुद्धियों के कारण, सक्रिय कारकों के कारण कई अकार्बनिक फॉस्फोर का विकास हुआ है। टेलीविजन सेट और रडार स्क्रीन और एक्स-रे अनुस्फुरक स्क्रीन में सूक्ष्म अकार्बनिक क्रिस्टल का उपयोग होता है। कई उपकरणों में कुशल संदीपकों का महत्वपूर्ण स्थान है। विभिन्न निर्माताओं ने विशेष उपयोगों के लिए कई प्रकार के संदीपक बनाए हैं।
स्टोक्स का नियम
स्टोक्स का नियम: संदीप्ति से उत्पन्न होने वाले प्रकाश का अध्ययन सबसे पहले सर जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स ने किया था। उन्होंने यह खोज की कि संदीप्तिजन्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य उत्तेजक के रूप में उपयोग किए गए मूल प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से हमेशा अधिक होती है (यानी आवृत्ति – प्रति सेकंड होने वाले कंपन की संख्या – कम होती है), लेकिन बाद में यह देखा गया कि इस नियम के कुछ अपवाद हैं। कई बार संदीप्तिजन्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य मूल उत्तेजक प्रकाश की तरंगदैर्घ्य के बराबर होती है। ऐसे दीप्तिमान प्रकाश को ‘अनुस्पंदन विकिरण’ कहते हैं। मूल उत्तेजक प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से कम तरंगदैर्घ्य की रेखाएं भी कभी-कभी दीप्तिमान प्रकाश के वर्णक्रम में मिलती हैं। उन्हें स्टोक्स नियम लागू नहीं होता, इसलिए उन्हें कभी-कभी ‘स्टोक्सविरोधी रेखाएं’ कहा जाता है।
अनुस्फुरण और प्रस्फुरण
अनुस्फुरण और प्रस्फुरण: जब तक उत्तेजक ऊर्जा का पदार्थ पर आक्रमण होता रहता है, तब तक जो संदीप्ति मिलती है, उसे ‘अनुस्फुरण’ कहते हैं। इसके विपरीत, पदार्थ पर उत्तेजक ऊर्जा का आक्रमण बंद होने के बाद भी (कम या अधिक समय तक) चलने वाली संदीप्ति को ‘प्रस्फुरण’ कहते हैं। प्रस्फुरणजन्य प्रकाश को ‘पश्र्चात् दीप्ति’ कहा जाता है। प्रस्फुरक पदार्थ के तापमान के बढ़ने पर पश्र्चात् दीप्ति का समय कम हो जाता है, यह देखा गया है।
पश्र्चात् दीप्ति बहुत कम समय तक चलती है, तो उसे पहचानना कठिन हो जाता है और फिर अनुस्फुरण और प्रस्फुरण के बीच का अंतर स्पष्ट नहीं होता। इसके लिए निम्नलिखित वैकल्पिक परिभाषाएं प्रचलित हैं: (1) यदि पदार्थ की पश्र्चात् दीप्ति का समय उस पदार्थ के तापमान पर निर्भर नहीं होता, तो उस पदार्थ की संदीप्ति को अनुस्फुरण और पदार्थ को अनुस्फुरक कहते हैं। (2) यदि तापमान बढ़ने पर किसी पदार्थ की पश्र्चात् दीप्ति अधिक तेजस्वी होती है और पश्र्चात् दीप्ति का समय कम हो जाता है, तो उस संदीप्ति को प्रस्फुरण और उस पदार्थ को प्रस्फुरक कहते हैं।
संदीप्ति की उपपत्ति
संदीप्ति की उपपत्ति: मान लें, संदीप्त होने वाली सामग्री के अणुओं (या अणुओं) की तल्लिन अवस्था – ऊर्जा E0 है और E1 और E2 ये क्रमिक बढ़ती ऊर्जा स्तर हैं। V आवृत्ति का पुंज इस सामग्री पर गिरता है और उसके किसी अणु द्वारा अवशोषित हो जाता है, जिससे उस अणु की ऊर्जा तल्लिन अवस्था से E2 तक बढ़ जाती है और इस प्रकार वह अणु उत्तेजित होता है।
इस उत्तेजित अवस्था से कभी-कभी वह अणु सीधे तल्लिन अवस्था में वापस आता है और इस क्रिया में V आवृत्ति का प्रकाश उत्सर्जित करता है (अनुस्पंदन विकिरण), लेकिन कभी-कभी वह अणु पहले E2 स्तर से E1 स्तर में (विकिरण शून्य संक्रमण से) आता है। फिर वह E1 स्तर से तल्लिन अवस्था में जाता है और इस संक्रमण में V’ = E1 – E0 / h आवृत्ति का प्रकाश उत्सर्जित करता है (अनुस्फुरण)। लेकिन E1 स्तर स्थिर स्थिति होने पर अणु उस ऊर्जा स्तर पर लंबे समय तक रह सकता है। फिर कुछ समय बाद जब उसे (अन्य अणुओं के साथ टकराव आदि के कारण) पर्याप्त अतिरिक्त ऊर्जा मिलती है, तो वह उत्सर्जन योग्य ऊर्जा स्तर तक पहुंचता है और फिर उससे प्रकाश का उत्सर्जन होता है (प्रस्फुरण)।
अनुस्फुरण मापन
अनुस्फुरण मापन: अनुस्फुरक पदार्थ को कम संहति (संवेदनशीलता) के विलयन के रूप में लिया जाता है और विशिष्ट एकवर्ण प्रकाश से उस पदार्थ से मिलने वाली अनुस्फुरित प्रकाश की तीव्रता उस विलयन की संहति के समानुपाती होती है। तो अनुस्फुरित प्रकाश की तीव्रता को मापकर उससे ऐसे विलयनों की संहति निकाली जा सकती है। इस उपकरण को अनुस्फुरणमापक कहते हैं।
संदर्भ : 1. Cantow, H. J. and others, Ed. Luminescence, 1981.2. Deluca, M. A. McElroy, W. D., Ed. Bioluminescence and Chemi- luminescence,Basic Chemistry and Analytical Applications, 1981.3. Kitai, A. H., Ed. Solid State Luminescence : Theory, Materials and Devices, 1993. 4. Lackowicz, J. R. Principles of Fluorescence: Spectroscopy, 1983.
