Узнайте о трех основных типах люминесценции: фотолюминесценция, катодолюминесценция и хемилюминесценция. Познакомьтесь с их особенностями и применением в различных областях. - NOCFN
Люминесце́нция (от лат. lumen, род. падеж luminis — свет и -escens — суффикс, означающий процесс или состояние, от -ēscō — становиться) — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Первоначально явление люминесценции использовалось при изготовлении светящихся красок и световых составов на основе так называемых фосфóров, для нанесения на шкалы приборов, предназначенных для использования в темноте. Особого внимания в СССР люминесценция не привлекала вплоть до 1948 года, когда советский учёный С. И. Вавилов на сессии Верховного совета предложил начать изготовление экономичных люминесцентных ламп и использовать люминесценцию в анализе химических веществ. В быту явление люминесценции используется чаще всего в люминесцентных лампах «дневного света» и электронно-лучевых трубках кинескопов. На использовании явления люминесценции основано явление усиления света, экспериментально подтверждённое работами В. А. Фабриканта и лежащее в основе научно-технического направления квантовой электроники, конкретно находящее своё применение в усилителях света и генераторах стимулированного излучения (лазерах).
Общая характеристика
«Будем называть люминесценцией избыток над температурным излучением тела в том случае, если это избыточное излучение обладает конечной длительностью примерно 10^-10 секунд и больше». Таково каноническое определение люминесценции, данное советским учёным С. И. Вавиловым в 1948 году. Это значит, что яркость люминесцирующего объекта в спектральном диапазоне волн его излучения существенно больше, чем яркость абсолютно чёрного тела в этом же спектральном диапазоне, имеющего ту же температуру, что и люминесцирующее тело.
Первая часть определения позволяет отличить люминесценцию от теплового излучения, что особенно важно при высоких температурах, когда термоизлучение приобретает большую интенсивность. Важной особенностью люминесценции является то, что она способна проявляться при значительно более низких температурах, так как не использует тепловую энергию излучающей системы. За это люминесценцию часто называют «холодным свечением». Критерий длительности, введённый Вавиловым, позволяет отделить люминесценцию от других видов нетеплового излучения: рассеяния и отражения света, комбинационного рассеяния, излучения Черенкова. Длительность их меньше периода колебания световой волны (то есть <10^-10 c).
Физическая природа люминесценции состоит в из...
Люминесценция твёрдых тел. Фотолюминесценция
Люминесценция (в переводе с латинского - свет, обладающий слабым действием), согласно определению С. И. Вавилова, представляет собой свечение, избыточное над тепловым излучением тела, если это избыточное излучение продолжается после прекращения возбуждения в течение времени, превышающего период световой волны (tB ≅ 10P c). Первая часть этого определения отделяет люминесценцию от теплового равновесного излучения тела и позволяет отнести ее к неравновесным процессам. Вторая часть выделяет люминесценцию среди других видов неравновесного излучения, таких как отражение и рассеяние света, тормозное излучение и т.д., которые практически безынерционны. При этом основным отличием люминесценции является то, что при ней между поглощением и испусканием энергии происходят промежуточные процессы, длительность которых больше периода световой волны. В результате этого, если люминесценция возбуждается светом, теряется связь между фазами колебаний поглощенного и излученного света.
Твердые и жидкие вещества, способные люминесцировать под действием различного рода возбуждений, получили название люминофоров. Неорганические люминофоры часто называют фосфóрами, а в случае, если они имеют кристаллическую структуру, - кристаллофосфорами. В зависимости от вида возбуждения люминофора различают: фотолюминесценцию, возникающую в результате поглощения света; катодо-, рентгено- и радиолюминесценцию, возбуждаемую ускоренным потоком электронов, рентгеновским излучением, a- и b-частицами, протонами, осколками ядерного деления соответственно; электролюминесценцию, вызываемую электрическим полем; хеми- и биолюминесценцию, при которых излучение света сопровождает химическую реакцию.
Люминесценцию с очень коротким временем послесвечения часто называют флуоресценцией (более характерно для атомной и молекулярной спектроскопии). Длительное послесвечение называется Фосфоресценцией. Фосфоресценция, в отличие от флуоресценции, обусловлена переходами из так называемых «триплетных» возбужденных состояний, в которых направление спина электрона, находящегося в возбуждённом состоянии, то же, что и у электрона, оставшегося в основном состоянии.
На рис. 1.2.2, а приводилась схема электронных переходов, происходящих при...
См. также
Три типа люминесценции
Люминесцентное свечение тел принято делить на следующие виды:
- Фотолюминесценция - возникает после поглощения ионизирующего излучения (ультрафиолетового, рентгеновского) или видимого света;
- Катодолюминесценция - возникает при бомбардировке твёрдого вещества электронами;
- Хемилюминесценция - возникает в ходе химической реакции, при которой происходит излучение света.
Типы люминесценции возникают в результате различных физико-химических процессов и имеют свои характерные особенности. Фотолюминесценция возникает при поглощении энергии от внешнего источника, катодолюминесценция - при столкновении электронов с атомами или молекулами вещества, а хемилюминесценция - при химических реакциях.
Каждый тип люминесценции имеет свои особенности и применения. Фотолюминесцентные материалы используются в светящихся красках, световых указателях и индикаторах. Катодолюминесцентные материалы применяются в телевизионных и компьютерных экранах, а также в экранах смартфонов. Хемилюминесценция используется в криминалистике для обнаружения следов преступлений и в биологии для изучения жизненных процессов в организмах.
Что нам скажет Википедия?
Люминесцентное свечение тел принято делить на следующие виды:
- Фотолюминесценция - возникает после поглощения ионизирующего излучения (ультрафиолетового, рентгеновского) или видимого света;
- Катодолюминесценция - возникает при бомбардировке твёрдого вещества электронами;
- Хемилюминесценция - возникает в ходе химической реакции, при которой происходит излучение света.
Типы люминесценции возникают в результате различных физико-химических процессов и имеют свои характерные особенности. Фотолюминесценция возникает при поглощении энергии от внешнего источника, катодолюминесценция - при столкновении электронов с атомами или молекулами вещества, а хемилюминесценция - при химических реакциях.
Каждый тип люминесценции имеет свои особенности и применения. Фотолюминесцентные материалы используются в светящихся красках, световых указателях и индикаторах. Катодолюминесцентные материалы применяются в телевизионных и компьютерных экранах, а также в экранах смартфонов. Хемилюминесценция используется в криминалистике для обнаружения следов преступлений и в биологии для изучения жизненных процессов в организмах.
