Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Фотолюминесценция
Возникновение люминесценции под действием оптического излучения

Анимация

Описание

Фотолюминесценцией называется излучение электромагнитной энергии, возбуждаемое в веществе под действием оптического излучения ультрафиолетового или видимого диапазонов, избыточное по сравнению с тепловым излучением, при условии, что такое избыточное излучение имеет длительность, превышающую период электромагнитных колебаний (люминесценция) и время релаксационных процессов. Если облучить вещество (люминофор) в любом агрегатном состоянии ультрафиолетовым или видимым электромагнитным излучением, то возможно появление задержанного не менее, чем на 10-12 - 10-10 с, люминесцентного излучения. Максимум спектра этого излучения сдвинут относительно максимума спектра возбуждающего излучения в сторону меньших частот (закон Стокса - Ломмеля). Спектры возбуждающего и фотолюминесцентного излучения могут частично перекрываться (рис. 1).

 

Спектры возбуждающего и стоксового фотолюминесцентного излучений

 

 

Рис. 1

 

 Формы спектров этих излучений, нормированных на своё максимальное значение каждый, симметричны относительно линии:

 

,

 

где vex - частота возбуждающего излучения;

vl - частота люминесцентного излучения (правило Лёвшина).

 

При возбуждении фотолюминесценции монохроматичным излучением наиболее вероятно появление более низкочастотного люминесцентного излучения, хотя возможно и возникновение более высокочастотного (антистоксового) излучения (рис. 2).

 

Спектры стоксового и антистоксового фотолюминесцентного излучений

 

 

 

Рис. 2

 

Спектральные закономерности фотолюминесценции объясняются тем, что при поглощении возбуждающего фотона с энергией

 

Wв hvв ,

 

где h - постоянная Планка;

vв - частота возбуждающего излучения,

 

 возникает фотон с энергией

 

Wл hvл ,

 

где vл - частота люминесцентного излучения.

 

Разность энергий Wв - Wл затрачивается на различные процессы в веществе, кроме фотолюминесценции. В случаях, когда к энергии фотона возбуждающего излучения добавляется некоторая часть энергии теплового движения частиц люминофора

 

hvл = hvв + akT,

 

где a - коэффициент, зависящий от природы люминофора;

k - постоянная Больцмана;

T - абсолютная температура люминофора,

 

возникает антистоксовая фотолюминесценция.

 

Отношение числа фотонов люминесцентного излучения к числу фотонов возбуждающего излучения называется квантовым выходом h фотолюминесценции. Согласно закону Вавилова, квантовый выход фотолюминесценции постоянен в широкой области длин волн возбуждающего излучения и резко уменьшается при длинах волн, превышающих максимум спектра фотолюминесценции. Для кристаллических люминофоров (кристаллофосфоров) закон Вавилова не выполняется.

Поток излучения возбуждающего электромагнитного поля

 

Фв = Nвhvв ,

 

где Nв - число фотонов возбуждающего электромагнитного поля, упавших на люминофор в единицу времени,

 

и поток фотолюминесцентного излучения

 

Фл = Nлhvл ,

 

где Nл - число фотонов фотолюминесцентного электромагнитного поля, вышедших из люминофора в единицу времени, 

 

связаны как:

 

,

 

где g < 1 - энергетический выход фотолюминесценции.

 

Фотолюминесценция имеет феноменологический характер.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -12 до -10);

Время существования (log tc от -7 до 3);

Время деградации (log td от -9 до -8);

Время оптимального проявления (log tk от -6 до 1).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Приборные шкалы, используемые на траспортных средствах

В краску, которая используется для нанесения шкал приборов, добавляют люминофор, светящийся желто-зелёным светом (например, виллемит). В тёмное время шкалу освещают маломощной лампочкой, закрытой ультрафиолетовым фильтром. Наблюдение шкалы осуществляется в зелёном диапазоне, где чувствительность глаза наибольшая, и при этом отсутствуют мешающие управлению транспортным средством рассеянные световые потоки.

Применение эффекта

Пример использования в технике - источник света - люминесцентная лампа.

В запаянном стеклянном баллоне находятся пары (например, ртути) или газ (например, ксенон). В баллоне расположены электроды, при подаче напряжения на которые в газообразном веществе осуществляется электрический дуговой разряд, порождающий ультрафиолетовое и видимое электромагнитное излучение. Внутренняя стенка баллона покрыта слоем люминофора (например, сульфида цинка), в котором возбуждается фотолюминесцентное излучение видимого диапазона.

Литература

 1. Физика. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров.- 4-е изд.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1998.- 824 с.

Ключевые слова

  • люминесценция
  • оптическое излучение
  • закон Стокса - Ломмеля
  • квантовый выход
  • закон Вавилова
  • люминофор
  • кристаллофосфор
  • люминесцентная лампа
  • люминесцентный анализ
  • люминесцентная микроскопия
  • люминесцентная дефектоскопия

Разделы естественных наук:

Взаимодействие света с веществом
Излучение и детектирование света

Формализованное описание Показать