Люмінесценція

Деякі речовини здатні світитися після опромінення їх видимим світлом, γ-квантами, потоками електронів або інших частинок, при терті і розламуванні і т.п. Таке випромінювання називається люмінесценцією, а тіла, здатні люмінесценувати – люмінофорами або фосфорами.

Люмінесценція є нерівноважним випромінюванням, тобто це не теплове випромінювання. Іншою особливістю люмінесценції є її помітна тривалість у порівнянні з періодом світлових коливань; світіння люмінесценції триває протягом, принаймні, 10^-10 с після припинення збудження, а в деяких випадках світіння може тривати протягом секунд, хвилин, годин і навіть місяців після припинення порушення.

Розрізняють флуоресценцію – світіння тривалістю менше 10^-6 с і фосфоресценцію – світіння тривалістю більше 10^-6 – 10^-5 с.

Правило Стокса: при люмінесценції виникає світіння, що має велику довжину хвилі, ніж довжина хвилі збуджуючого світла. Проте потім виявилося, що можуть спостерігатися випадки антистоксового світіння, що має довжину хвилі меншу, ніж у збудливого люмінесценцію світіння.

Важливою характеристикою люмінесценції є енергетичний вихід η – відношення енергії, випроміненої тілом при повному висвітленні, до енергії, поглиненої цим тілом при порушенні люмінесценції. Енергетичний вихід може досягати значення 80% і більше.

Для повідомлення люмінесцентних властивостей у структурі кристала необхідно створювати дефекти. Найбільш ефективними дефектами є домішки чужорідних атомів. Ці домішки називаються активаторами. Вміст їх в основній речовині не перевищує сотих часток відсотка. В даний час набули великого поширення кристалофосфори (див. рис. 7.4) – вони представляють собою складні штучно приготовлені речовини з дефектною структурою, що володіють високими люмінесцентними властивостями.

А – домішковий рівень активатора;

Л₁, Л₂ – незаповнені локальні рівні (пастки)

Рисунок 7.4 – Структура кристалофосфорів

На явищі люмінесценції засновані люмінісцентний аналіз речовини, що дозволяє виявити наявність дуже малої кількості домішок, люмінісцентна дефектоскопія. Люмінофори широко використовуються в якості активних середовищ лазерів, сцинтиляторів, покажчиків різних приладів, що світяться, та інших приладів.

Дата добавления: 2015-07-14