рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Энергетика
/
ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ - раздел Энергетика, ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Тела Испускают Электромагнитное Излучение ...

Тела испускают электромагнитное излучение не только в результате нагревания. Это может происходить и по другим причинам, например, при электрическом разряде в газах, некоторых биохимических процессах (свечение светлячков), гниение органических веществ, окислении фосфора и т.д. Если при этом испускаются волны оптического диапазона – то это явление люминесценции.

Люминесценция происходит одновременно с тепловым излучением и независимо от него. С.И. Вавилов определил явление люминесценции следующим образом: люминесценция есть излучение телом электромагнитных волн в оптическом диапазоне, представляющее собой избыток над тепловым излучением при данной температуре тела и имеющее длительность, значительно превышающую период колебаний световых волн (10^-15с).Последняя часть этого определения позволяет отделить люминесцентное излучение от других видов неравновесных, избыточных над тепловым излучений.

Люминесценция, как и тепловое излучение, происходит в результате сообщения атому или молекуле дополнительной энергии, из-за чего они переходят в возбужденное состояние. При возвращении атома (молекулы) в основное состояние испускается фотон. Однако люминесцентное излучение, в отличие от теплового, не может стать равновесным и прекращается, как только будет исчерпан запас энергии процесса, порождающего люминесценцию.

Люминесценцию классифицируют:

а) по виду процессов, которые вызывают возбуждение атомов и молекул:

1. биолюминесценция – свечение живых организмов (светлячки,

бактерии, грибы);

2. электролюминесценция – свечение газов при электрическом разряде;

3. радиолюминесценция – вызывается радиактивным излучением;

4. хемилюминесценция – свечение при экзотермических химических реакциях;

5. фотолюминесценция – вызывается коротковолновой частью оптического спектра.

б) по длительности свечения люминесценция делится на флуоресценцию, когда послесвечение длится до 10^-3с, и фосфоресценцию, время

послесвечения составляет от 10^-3с до нескольких минут и даже часов.

в) по механизму элементарных процессов, протекающих в люмине-сцирующих атомах и молекулах:

1. Резонансная:

При возбуждении атом или молекула, поглощая энергию, переходят с основного уровня S₀, на возбужденный уровень S^*, обратный переход с S^* на S₀ вызывает появление кванта люминесцентного излучения hν_изл = hν_пгл, т.е. λ_изл= λ._пгл(рис.2). Такой механизм имеет место в парах некоторых простых молекул (Hg, Na, Ca), а люминесценция называется резонансной. Такое свечение возникает через 10^-8с после возбуждения и потому не является обычным рассеянием.

2. Спонтанная:

В некоторых случаях атом (молекула), поглотивший энергию hν_пгл, переходит с основного уровня S₀, на возбужденный S₃^*(рис.3). При взаимодействии с другими частицами они передают им часть полученной энергии и переходят на возбужденный уровень S₂^*. Излучательный переход с S₂^*на S₀ и образует люминесцентное свечение, которое в этом случае называется спонтанным. Переход с уровня S₃^* на уровень S₂^* не сопровождается испусканием кванта электромагнитного излучения и потому называется безизлучательным. Энергия этого перехода пополняет запас внутренней энергии тела.

3. Индуцированная (метастабильная):

У некоторых веществ имеются энергетические уровни (S_м.ст), переход с которых в основное состояние маловероятен. Поэтому атомы, находящиеся на этом уровне в возбужденном состоянии могут существовать относительно долго (до нескольких часов) (рис.4). Такие уровни называются метастабильными. Ускорить переход в основное состояние можно, сообщив атому дополнительную энергию, которая переводит атом на излучательный уровень S₂^*. Такая люминесценция называется метастабильной (вынужденной или индуцированной). Многие органические вещества в качестве метастабильного имеют триплетный уровень, например, тиразин.

4. Рекомбинационная люминесценция – является результатом рекомбинационных процессов – электронов и дырок в полупроводниках, электронов и ионов в газах.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ... ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОГО... Тепловое излучение имеет место при любой температуре При этом независимо от температуры тело испускает все без...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЯВЛЕНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Между всеми телами природы идёт бесконечный процесс обмена энергией. Это явление может иметь разные формы, но для тел, которые непосредственно не контактируют, перенос энергии происходит главным об

Энергетическая светимость тела R – полное количество энергии, излучаемое телом во всём диапазоне длин волн за единицу
времени с единицы площади: ; [R]=Вт/м2 при Т = co

Закона Кирхгофа
Как установил Кирхгоф, независимо от природы вещества при T = const между испускательной и поглощательной способностью тел существует количественная связь:

ЗАКОН СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА. закон смещения Вина
Ранее Стефаном и Больцманом было получено интегральное выражение для энергетической светимости чёрного тела, не учитывающее распределение энергии по длинам волн: R = σ

ИЗЛУЧЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Тело человека имеет определённую температуру благодаря теплообмену с окружающей средой, осуществляемому посредством теплопроводности, конвекции, испарения, излучения и поглощения. Т

Вещества с особенно длительным послесвечением называются фосфорами.
Особый интерес для медиков представляет фотолюминесценция, которая наблюдается у многих жидких и твердых тел, как неорганической, так и органической природы. Возбуждение атомов и молекул обычно выз