Классификация процессов люминесценции

Классификация процессов люминесценции. Люминесценцию, сразу прекращающуюся после окончания действия возбудителя свечения, называют флуоресценцией.

Люминесценция, сохраняющаяся длительное время после прекращения действия возбудителя свечения, называется фосфоресценцией. Флуоресценция обусловлена переходами атомов, молекул или ионов из возбужденного состояния в нормальное. Фосфоресценция обусловлена наличием метастабильных возбужденных состояний атомов и молекул, переход из которых в нормальное состояние затруднен по тем или иным причинам.

Переход из метастабильного состояния в нормальное возможен лишь в результате дополнительного возбуждения, например теплового. Разграничение на флуоресценцию и фосфоресценцию является достаточно условным. Люминесценция под действием света называется фотолюминесценцией, под действием бомбардировки электронами - катодолюминесценцией, под действием электрического поля электролюминесценцией, под действием химических превращений - хемилюминесценцией.

Известны также триболюминесценция - свечение при трении некоторых веществ, кристаллолюминесценция - свечение, возникающее при механическом сжатии кристаллов, и ионолюминесценция - свечение при прохождении ультразвуковых волн через растворы некоторых веществ. Рис. 1 В зависимости от характера элементарных процессов, приводящих к люминесцентному излучению, различают спонтанные, вынужденные и ре-комбинационные процессы люминесценции, а также резонансную флуоресценцию.

Резонансная флуоресценция наблюдается в парах атомов и состоит в спонтанном высвечивании с того же энергетического уровня, на котором оказался излучающий атом при поглощении энергии от источника люминесценции. При возбуждении резонансной флуоресценции светом имеет место резонансное излучение, переходящее в резонансное рассеяние при увеличении плотности паров. Спонтанная люминесценция состоит в том, что под воздействием источника люминесценции вначале происходит возбуждение атомов молекул или ионов на промежуточные возбужденные энергетические уровни Е2 - Далее с этих уровней происходят излучательные, а чаще безызлучательные рис. 1 переходы на уровни, с которых излучается люминесцентное свечение.

Такой вид люминесценции наблюдается у сложных молекул в парах и растворах, у примесных центров в твердых телах. Вынужденная метастабильная люминесценция характера тем, что под действием источника люминесценции происходит переход на метастабиль-ный уровень, а затем следует переход на метастабильный уровень, а затем следует переход на уровень люминесцентного излучения рис. 2. Примером является фосфоресценция органических веществ.

Рекомбинационная люминесценция представляет собой рекомбинационное излучение, которое возникает при воссоединении тех частиц, которые были разделены при поглощении энергии от источника люминесценции в газах - радикалы или ионы, в кристаллах - электроны и дырки. Рис.2 Рекомбинационная люминесценция может происходить на дефектных или примесных центрах центры люминесценции, когда дырки захватываются на основной уровень центра, а электроны - на его возбужденный уровень. 1.3.