સંદીપ્તિ (Luminescence) : બિનઉષ્મીય પ્રક્રિયાના લીધે પદાર્થ દ્વારા થતું વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણનું ઉત્સર્જન.
ઉષ્મીય પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રકાશનું ઉત્સર્જન થાય તેને તાપદીપ્તિ (incandescence) કહે છે.
સંદીપ્તિ સામાન્યત: દૃશ્ય પ્રકાશ રૂપે જોવા મળે છે; પરંતુ પારરક્ત પ્રકાશ અને અન્ય અદૃશ્ય પ્રકાશ રૂપે પણ જોવા મળી શકે છે.
કોઈ પણ પદાર્થને સંદીપ્ત થવા માટે તેના પરમાણુઓમાંના ઇલેક્ટ્રૉન દ્વારા ઊર્જાનું શોષણ થવું જોઈએ, જેથી તે પરમાણુઓ ઉત્તેજિત અવસ્થામાં આવે છે તેમ કહેવાય. ઇલેક્ટ્રૉન આ વધારાની ઊર્જા વિદ્યુત-ચુંબકીય વિકિરણના ઉત્સર્જન રૂપે ગુમાવે છે. તેને સંદીપ્તિ કહે છે.
પદાર્થ સંદીપ્ત થવા માટે પ્રથમ ઊર્જા શોષે છે. આ ઊર્જા તેના સ્રોતમાંથી મેળવે છે. આ સ્રોત વિદ્યુત-પ્રવાહ, ક્ષ-કિરણો, પારજાંબલી પ્રકાશ અને કેટલીક રાસાયણિક પ્રક્રિયા હોઈ શકે છે. ઊર્જાના સ્રોત પરથી સંદીપ્તિના પ્રકારનું નામ આપવામાં આવે છે.
જ્યારે પદાર્થ દ્વારા પ્રકાશનું ઉત્સર્જન રાસાયણિક પ્રક્રિયાના લીધે થાય તો તેને રાસાયણિક સંદીપ્તિ (chemi-luminescence) કહે છે. સંદીપ્તિ ઉત્પન્ન કરે તેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયા કોઈ સજીવમાં થાય તો તેને જૈવિક સંદીપ્તિ (bio-luminescence) કહે છે. આ બંને પ્રકારોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાની ઊર્જાનું અંશત: પ્રકાશમાં રૂપાંતર થાય છે.
એવા પણ સંદીપ્તિના પ્રકારો છે જેનો આરંભ પદાર્થમાં બહારથી વહેતી ઊર્જાને કારણે હોય છે. પદાર્થના પરમાણુઓને ઉત્તેજિત કરનાર ઊર્જાના સ્રોત પ્રમાણે આ સંદીપ્તિઓ જો ઇલેક્ટ્રૉનના મારાથી મળતી ઊર્જા દ્વારા મળતી હોય તો તેને કૅથોડ-સંદીપ્તિ (cathode luminescence); ક્ષ-કિરણો અથવા ગૅમા કિરણોથી ઊર્જા મળતી હોય તો તેને રેડિયો-સંદીપ્તિ (radio-luminescence) અથવા રોન્જન-સંદીપ્તિ (Rontgen-luminescence); જો પારજાંબલી પ્રકાશ, દૃશ્ય પ્રકાશ કે પારરક્ત પ્રકાશથી ઊર્જા મળતી હોય તો તેને પ્રકાશ-સંદીપ્તિ (photo-luminescence) અને જો વિદ્યુત-ક્ષેત્રે લાગુ પાડવાથી ઊર્જા મળતી હોય તો તેને વિદ્યુત-સંદીપ્તિ (electro-luminescence) કહે છે. આ સિવાય પણ અન્ય ઘટક દ્વારા ઉત્તેજિત થતાં ઊર્જા મળતી હોય તો જે તે સંદીપ્તિની લાક્ષણિકતા યોગ્ય પૂર્વગ મૂકી દર્શાવી શકાય.
આપેલા પદાર્થને ઉત્તેજિત કરતા વિવિધ ઘટકો દ્વારા તેને વારંવાર સંદીપ્ત કરી શકાય છે. ગમે તે રીતે ઉત્તેજિત કરવામાં આવે પણ તેમાં સંદીપ્તિ ઉત્પન્ન કરતી પારમાણ્વિક અને ઇલેક્ટ્રૉનિકીય ઘટના મૂળભૂત રીતે સમાન હોવાથી સંદીપ્તિનું ઉપર્યુક્ત વર્ગીકરણ સગવડ માટે છે, તે મૂળભૂત નથી.
વિશિષ્ટ સંરચના ધરાવતા સંદીપ્તિ તંત્રને પૂરતી તીવ્રતાથી ઉત્તેજિત કરતાં એટલે કે ‘પમ્પિંગ’ કરતાં અનુત્તેજિત અવસ્થા કરતાં ઉત્તેજિત અવસ્થામાં પરમાણુ વધુ હોય તો તે લેસર પ્રક્રિયા કરે છે. લેસર-ઉત્સર્જન સુસંબદ્ધ ઉદ્દીપિત સંદીપ્તિ (coherent stimulated luminescence) છે.
પ્રતિદીપ્તિ અથવા પ્રસ્ફુરણ (fluorescence) : ઊર્જાનો સ્રોત દૂર કરતાં સંદીપ્તિનો તુરત લોપ થતો હોય તો તેવી સંદીપ્તિને પ્રતિદીપ્તિ અથવા પ્રસ્ફુરણ (વિશ્વકોશ ખંડ 12, પૃ. 800) કહે છે. જ્યારે પ્રતિદીપ્ત પદાર્થ ઊર્જા શોષે છે ત્યારે પરમાણુના ઇલેક્ટ્રૉન ઉત્તેજિત થાય છે એટલે કે તે ઊંચા ઊર્જાસ્તરમાં સંક્રમણ કરે છે. કેટલાંક ઇલેક્ટ્રૉન ઉત્તેજિત અવસ્થામાં 10-12 સેકન્ડ રહે છે. તે પછી વધારાની ઊર્જા પ્રકાશ તરીકે ઉત્સર્જિત થાય છે. જ્યારે ઊર્જાનો સ્રોત દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે પ્રતિદીપ્ત પ્રક્રિયા બંધ થાય છે.
ઘણા વાયુઓ, પ્રવાહીઓ અને ઘન પદાર્થો પર વિકિરણ આપાત કરતાં કે વિદ્યુત-કણો આપાત કરતાં પ્રતિદીપ્તિ મળે છે. ઘરો, કચેરીઓ, શાળાઓ, કારખાનાંઓમાં ‘ફ્લોરેસન્ટ લાઇટ’ બહોળા પ્રમાણમાં વપરાય છે. ટી.વી. પિક્ચરટ્યૂબ અને ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપના પડદા (screens) ‘પ્રતિદીપ્ત પડદા’ (fluorescent screens) હોય છે. પ્રતિદીપ્ત રંગક(fluorescent dye)ની મદદથી અભિરંજિત કોષો અને પેશીઓ જીવવિજ્ઞાનીઓ અવલોકે છે. રસાયણ વિજ્ઞાનીઓ કેટલાક હવા અને પાણીના પ્રદૂષકોની ભાળ પ્રતિદીપ્તિથી મેળવે છે.
ઘણા પ્રકારની ઊર્જા દ્વારા પ્રતિદીપ્તિ મળે છે. નિયૉન દીવામાં વિદ્યુત-પ્રવાહ પ્રતિદીપ્તિ ઉત્પન્ન કરે છે. પારજાંબલી પ્રકાશ, દૃશ્ય પ્રકાશ, ક્ષ-કિરણો અને અન્ય પ્રકારનાં વિકિરણો પણ પ્રતિદીપ્તિ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રતિદીપ્ત પ્રકાશનો રંગ પદાર્થ પર અને શોષાયેલી ઊર્જાના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે. પ્રતિદીપ્ત પ્રકાશની તરંગલંબાઈ શોષાયેલ વિકિરણની તરંગલંબાઈ કરતાં મોટી હોય છે. જોકે પ્રતિદીપ્તિ વિદ્યુત-ચુંબકીય વર્ણપટના સંપૂર્ણ દૃશ્ય વિભાગ તેમજ પારજાંબલી અને પારરક્ત વિભાગમાં મળે છે.
સ્ફુર–દીપ્તિ અથવા પશ્ચાત–સ્ફુરણ (phosphorescence) : ઊર્જાસ્રોત દૂર કર્યા પછી પણ સંદીપ્તિ ચાલુ રહે તો તેને સ્ફુર-દીપ્તિ (વિશ્વકોશ ખંડ 12, પૃ. 800) કહે છે. વધારે સ્પષ્ટ કહેવું હોય તો પ્રતિદીપ્તિમાં સંદીપ્તિ ઊર્જાસ્રોત દૂર કર્યા પછી સામાન્યત: 10-8 સેકન્ડ કરતાં ઓછા સમય માટે ચાલુ રહે છે, જ્યારે સ્ફુર-દીપ્તિ વધારે સમય માટે ચાલુ રહે છે. તે કેટલીક સેકન્ડો, કલાકો કે દિવસો ચાલુ રહી શકે છે.
સ્ફુર-દીપ્તિ સર્જવા માટે ઊર્જા વિવિધ સ્રોતમાંથી મળે છે; જેમ કે, વિદ્યુત-પ્રવાહ, પારજાંબલી પ્રકાશ, ક્ષ-કિરણો અને કેટલીક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ. સ્ફુર-દીપ્તિ પ્રકાશનો રંગ પદાર્થ પર અને શોષાયેલી ઊર્જાના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.
જાણીતા સ્ફુર-દીપ્ત પદાર્થોમાં સેલ્યુલૉઇડ, ઈંડાંનાં કવચ, હાથીદાંત અને પૅરફિન આવે છે. ઘણાં રત્નો (gems), ખનીજો અને રંગકો(dye)ને ન્યૂક્લિયર કે પારજાંબલી વિકિરણથી ઉત્તેજિત કરતાં તેઓ પ્રબળ સ્ફુર-દીપ્તિ આપે છે. કેટલાક પદાર્થો માત્ર સૂર્યપ્રકાશ આપાત કરવાથી સ્ફુર-દીપ્તિ આપે છે. રમકડાં બનાવનારા આવા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરે છે. કાંડા ઘડિયાળના ડાયલ પર પણ તેમનો ઉપયોગ થાય છે; જેથી તે અંધારામાં ચળકે છે. કેટલાક સજીવો સ્ફુર-દીપ્તિ આપે છે તેને જૈવિક સંદીપ્તિ કહે છે.
સ્ફુર-દીપ્તિ વિવિધ દ્રવ્યોના અન્વેષણ માટે ઉપયોગી સાધન છે. માનવશરીરની પેશીઓ પર પારજાંબલી પ્રકાશ આપાત કરતાં તે જે સ્ફુર-દીપ્તિ આપે છે તેનો અભ્યાસ કરી તબીબો કેટલાક રોગોનું નિદાન કરી શકે છે. પુરાતત્ત્વવિદો પૉટરીને તપાવી અને તેના દ્વારા મળતી સ્ફુર-દીપ્તિ માપીને પૉટરીની વય નક્કી કરી શકે છે. કમ્પ્યૂટર અને ટેલિવિઝનના પડદા પર પ્રતિબિંબ ઉપસાવવા સ્ફુર-દીપ્ત પદાર્થોનો ઉપયોગ થાય છે.
સ્ફુર-દીપ્ત થવા માટે પદાર્થના પરમાણુમાંના ઇલેક્ટ્રૉન ઊર્જા શોષે છે. આ ઊર્જાને કારણે ઇલેક્ટ્રૉન ઉત્તેજિત થાય છે. એટલે કે ઊર્જાના ઊંચા સ્તર પર સંક્રમણ કરી જાય છે. ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રૉન અસ્થાયી હોય છે. પુન: સામાન્ય ઊર્જા-સ્તર પર પડવા ઇલેક્ટ્રૉન વધારાની ઊર્જાને પ્રકાશ તરીકે આપે છે. પરંતુ સ્ફુર-દીપ્ત પદાર્થમાં ઇલેક્ટ્રૉન ઉત્તેજિત સ્તર અને સામાન્ય સ્તર વચ્ચે હંગામી ધોરણે ફસાય છે.
જૈવિક સંદીપ્તિ (bio-luminescence) : કેટલાંક સજીવોમાં પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરવાની ક્ષમતા હોય છે. તેનું કારણ કેટલાંક પ્રાણીઓ અથવા વનસ્પતિની પેશીઓમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે; જેમાં નોંધપાત્ર ઉષ્મા ઉત્પન્ન થતી નથી. મોટાભાગનાં સંદીપ્ત પ્રાણીઓ દરિયામાં જોવા મળે છે. દાખલા તરીકે ઘણાં સ્ક્વિડ નામનાં જળચર પ્રાણી સંદીપ્ત હોય છે. આગિયા અને તેની ઇયળ (larva) જૈવિક સંદીપ્તિનાં જાણીતાં ઉદાહરણો છે. કેટલાક બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ સંદીપ્ત જીવો છે.
ઉષ્મીય સંદીપ્તિ (thermo-luminescence) : કેટલાક ઘન પદાર્થો પર આયનીકૃત વિકિરણ આપાત કરતાં, ઘન પદાર્થના પરમાણુની બહારની કક્ષામાંનાં ઇલેક્ટ્રૉન મુક્ત થઈ જાય છે. જોકે તે ઘન પદાર્થમાં જ રહે છે અને ઘન પદાર્થમાંની ક્ષતિમાં ફસાઈ જાય છે. જ્યારે આ ઘન પદાર્થને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે આ ઇલેક્ટ્રૉન ક્ષતિમાંથી મુક્ત થાય છે અને તેથી જે ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય તે દૃશ્ય પ્રકાશ રૂપે ઉત્સર્જન પામે છે. આ ઘટનાને ઉષ્મીય-સંદીપ્તિ કહે છે.
આવાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા આપાત વિકિરણની તીવ્રતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે. તેના ઉપયોગથી વિકિરણની માત્રા માપી શકાય છે. હૉસ્પિટલો, કારખાનાંઓ કે જ્યાં રેડિયો-ઍક્ટિવ પદાર્થોનો ઉપયોગ થતો હોય ત્યાં વિકિરણ-માત્રા માપવામાં આ ગુણનો ઉપયોગ થાય છે. તેને ‘ટીએલ ડોસિમીટરી’ કહે છે. તેનો ઉપયોગ પુરાતત્ત્વીય અને ભૂસ્તરીય ‘ડેટિંગ’ માટે એટલે કે તેના નમૂનાની વય જાણવા માટે થાય છે.
ઘર્ષણના કારણે કેટલાક પદાર્થોમાં સંદીપ્તિ ઉત્પન્ન થાય છે તેને ઘર્ષણ સંદીપ્તિ (tribo-luminescence) કહે છે.
વિહારી છાયા