Луминесценция, видове луминесценция

Луминесценцията е луминесценцията на телата, която не може да се обясни с топлинното им излъчване. Така например във видимата област на спектъра топлинното излъчване става забележимо само при температура

10 3 -10 4 K, а тялото може да луминесцира при всяка температура. Затова луминесценцията често се наричастудено сияние.Една от причините за луминесценция е външното излъчване, което възбужда молекулите на тялото.

Например падаща светлина. След приключване на процеса на облъчване луминесцентното сияние не спира веднага, а продължава известно време. Това последействие отличава луминесценцията от явления като отражение и разсейване на светлината. Понастоящем във физиката е прието следното определение за луминесценция.

Луминесценция- излъчване, което е излишък над топлинното излъчване на тялото и продължава за време, значително надвишаващо периода на светлинни трептения (10 15 s).

Веществата, способни да преобразуват енергията, която абсорбират, в луминесцентно сияние се наричат ​​луминофори.

Луминесценция - резултат от квантови преходи във възбудени атоми, молекули, кристали. Според вида на възбуждането се разграничават следните видове луминесценция:

•фотолуминесценция - възниква, когато атомите се възбуждат от светлина (ултравиолетови лъчи и късовълнова част от видимата светлина);

•Рентгенова луминесценция - възниква при възбуждане на атомите от рентгеново иγ -лъчение (рентгенови екрани, радиационни индикатори);

•катодолуминесценция - възниква, когато атомите се възбуждат от електрони (кинескопи, екрани на осцилоскопи, монитори);

•радиолуминесценция - възниква, когато атомите се възбуждат от продукти на радиоактивен разпад;

•електролуминесценция - възниква при възбуждане на атоми под действието на електрическо поле (възбуждане на газови молекули чрез електрически разряд - газоразрядни лампи);

• хемилуминесценция - възниква, когато молекулите се възбуждат по време на химични реакции;

•биолуминесценция - възниква в биологични обекти в резултат на определени биохимични реакции;

•сонолуминесценция - възниква под действието на ултразвук.

• Резонансна луминесценция – луминесценция, при която честотата на излъчената светлина е равна на честотата на погълнатата светлина.

• Стоксова луминесценция - луминесценция, при която честотата на излъчената светлина е по-малка от честотата на погълнатата светлина.

• Антистоксова луминесценция - луминесценция, при която честотата на излъчената светлина е по-голяма от честотата на погълнатата светлина.

Както беше отбелязано по-горе, луминесценцията продължава след прекратяване на външното възбуждане на фосфора. Според продължителността на остатъчното сияние се разграничават флуоресценция и фосфоресценция:

•флуоресценция - краткотрайно остатъчно сияние, чиято продължителност е 10 -9 -10 -8 s;

•фосфоресценция - продължително остатъчно сияние, чиято продължителност е 10 -4 -10 4 s.

Механизми на фотолуминесценция

Фотолуминесценцията започва с възбуждането на атом или молекула от фотон на външно лъчение с определена честотаv.

В резултат на това атомът преминава от основното енергийно ниво (1) към едно от трите предполагаеми възбудени нива (2), както следва:

• Атом (молекула) се връща на нивото на земята с излъчване на фотон, чиято честота е равна на честотата на погълнатия фотон:vl =v (фиг. 15.3, а).

Този вид луминесценция се наричарезонансно.

Фиг. 15.3. Видове луминесценция: a-резонанс, b-Стокс, c-анти-Стокс

• Възбуденият атом взаимодейства с околните атоми и без радиация преминава на по-ниско възбудено ниво (2). След това преминава на основното ниво, излъчвайки фотон с по-ниска честота:νl

---