Люминесценция. Люминесценцией называют свечение атомов, молекул и других частиц, возникающих в результате электронного перехода при возвращении из возбужденного в основное состояние.
Явления люминесценции разнообразны по свойствам и происхождению. Различные виды люминесценции определяются характером энергии и возбуждения, продолжительностью свечения и химическими свойствами люминесцирующих веществ.
По виду возбуждения различают следующие разновидности люминесценции:
♦Фотолюминесценция — свечение, возникающее под действием световых лучей оптического диапазона частот (ультрафиолетовых и видимых лучей); наблюдается в газообразных, жидких и твердых системах.
♦Катодолюминесценция — свечение, возникающее под действием катодных лучей — быстродвижущимися под действием электрического поля электронами. Этот вид возбуждения широко используют в газоразрядных трубках, где ускоренный электрическим полем электрон на своем пути может ионизировать тысячи атомов газа, вызывая тем самым их свечение. Катодолюминесценцию используют также для возбуждения порошков, тонких пленок и поверхностных слоев монокристаллов.
♦Электролюминесценция — свечение под действием продуктов радиоактивного распада (a-, β-частиц и g-лучей), а также космической радиации.
♦Хемилюминесценция — свечение вещества при протекании химической реакции. Энергия возбуждения люминесценции в этом случае черпается из запасов энергии реагирующих веществ (например, свечение оксида фосфора, возникающее при его окислении). Свечение, возникающее в различных растительных и живых организмах, также обусловлено химическими процессами, протекающими в них (например, свечение светлячков, моллюсков и др.).
♦Кристаллолюминесценция — свечение, возникающее при механическом сжатии кристаллов.
По длительности свечения различают два вида люминесценции: флуоресценцию и фосфоресценцию.
Флуоресценцией называют люминесценцию с длительностью порядка
10 -8...10 -10 с.
Фосфоресценцией называют свечение, продолжающееся замет-1М1И промежуток времени после прекращения возбуждения от 10-8 с до нескольких часов.
Все люминесцирующие вещества имеют общее название — люминофоры. Неорганические люминофоры называют просто люминофорами, а органические люминофоры — органолюминофоры, и они существенно различаются по природе свечения. У неорганических люминофоров в процессе свечения обычно участвуют кристаллы, и их называют также кристаллофосфоры. У органолюминофоров процессы поглощения и излучения света протекают в пределах каждой способной люминесцировать молекулы.
Флуоресценция наблюдается чаще фосфоресценции, особенно в жидких растворах. Интенсивная фосфоресценция наблюдается у органических соединений в замороженном или стекловидном состоянии.