Luminesenssi, - luonne ja tyypit
Luminesenssi, luonne ja tyypit.
Luminesenssi on ei-terminen luminesenssi, mikä havaitaan kehon imeytymisen jälkeen (asia) virityksen energia.
Luminesenssin ilmenemismekanismi
Luminesenssityyppien luokitus, tyypit luminesenssi
Luminesenssi, ilmiö ja olemus:
Käsite luminesenssi lainattu latinasta, ja yhdistää kaksi erillistä termiä: luminis - valo, escent - heikko hehku. Luminesenssin käsitteen yhteisessä käsityksessä identifioidaan materiaalikappaleen kylmä luminesenssi.
Nykyään tiedeyhteisössä luminesenssin ilmiö tarkoittaa ei-termistä luonnon hehkua, mikä havaitaan kehon imeytymisen jälkeen (asia) virityksen energia.
Luminesenssin luonne esiteltiin ensimmäisen kerran 1700-luvulla. Luminesenssin luonteen ymmärtämiseksi on tärkeää, että sinulla on käsitys seuraavien ilmiöiden luonteesta: kehon lämmitys, valon säteily, energian ulkoinen altistuminen, jne.
Luminesenssin luonteen tutkimuksessa on erityistä merkitystä valossa, ts. valonsäteiden emissio. Tutkijat ovat tunnistaneet kahden tyyppisiä valonlähteitä. Ensimmäinen tyyppi esiintyy tapauksessa, jossa materiaalikappale kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan. Toisin sanoen, esineen lämpökuumennus on syy sen hehkuun. Toinen valonlähteen tyyppi soveltaa materiaalikappaleen kylmää hehkua, joka voidaan ilmaista luminesenssin eri muodoissa.
Ymmärtää ero “lämpöä” hehkuvan rungon kylmältä kevyt , sinun on otettava huomioon fyysiset prosessit, joita tapahtuu aineen kuumennuksen aikana. Lämpötilan noustessa, aineen atomit liikkuvat nopeammin. Elektronit kiihtyvät ja liikkuvat korkeimmalla tasolla, jolle on ominaista ylimääräinen energia. Tässä tilassa, elektronit ovat sekunnin murto-osia, menettää ylimäärän energiaa. Menetysprosessi energiaa fotonin emissiolla. Valokvantin energia on yhtä suuri kuin vierekkäisten energiatasojen ero.
Esimerkki aineen lämpökuumennuksesta on soihtu, sytytetty kynttilä, aurinkoaktiivisuus, tähtien kirkkaus, punoitettu levyjen pinnan kuumuudesta, hehkuva spiraalilamppu.
Aineellisen ruumiin valaistus, ei aiheuta lämpöä kutsutaan luminesenssi.
Esimerkiksi, luminesenssi voi erottaa neon-mainoskaupat kaupungin keskustassa, tietokonenäyttöjen ja televisioiden hehkuva näyttö, kellot, ja laboratoriovälineiden lukumäärä, Revontulet, yöaallot, fireflies metsä jne.
Aluksi, luminesenssi-ilmiötä käytettiin fosfaattiyhdisteiden valmistuksessa, joilla on kyky hehkua. Nämä maalit levitetään mittakaavassa, ja helpotti työtä heidän kanssaan pimeässä.
Luminesenssin virallinen tunnustaminen tapahtui vuonna 1948, kun tiedemies S.. Minä. Vavilov perusteli yllättäen tämän ilmiön soveltamista paitsi tieteellisesti, mutta myös jokapäiväisessä elämässä. Kylmä hehku alkoi käyttää kemiallisten analyysien eri aineita, ja erityisen sisäpinnoitteen ansiosta pinnoille lasiputkien massatuotannossa taloudellinen lamput päivänvaloon.
Myöhemmin, S. Minä. Vavilov on muotoillut näkemyksensä luminesenssista seuraavasti: “se on kehon liiallinen säteily, - kesto 10-10 sekuntia, vallitseva lämpösäteilyyn nähden”.
Esitetyn kanonisen määritelmän ydin on materiaalisen ruumiin kirkkaus, kylmän hehkun lähettäminen on merkittävästi suurempi kuin mustan rungon kirkkaus samalla spektrialueella samassa lämpötilassa.
Tietty luminesenssin ominaisuus on mahdollisuus tämän ilmiön ilmenemiseen alemmissa lämpötiloissa, mikä eliminoi kokonaan lämpöenergian käytön energiaa.
Muun tyyppisestä ei-lämpösäteilystä , luminesenssin ilmiö on pitkä dispersio ja valon heijastuminen, on S: n mielestä. Minä. Vavilov. Hänen mielestään, tämän arvon on oltava pienempi kuin valoaallon värähtelyjakso, eli<10-10 sek.
Tiettyyn luminesenssin ominaisuudet tulisi sisältää myös muutama lausunto:
a) tällä ilmiöllä on rajallinen oireiden kesto;
b) voi ilmetä paitsi kiinteissä aineissa myös nesteissä ja kaasumaisissa aineissa;
C) älä noudata lämpösäteilyn lakeja;
d) rinnastetaan tämä ilmiö sähkömagneettiseen säteilyyn, joka on peräisin pienimmistä ainehiukkasista.
Luminesenssi kuvaa useita tutkimuksen aikana käytettyjä indikaattoreita.
Luminesenssin tärkeimpiä indikaattoreita ovat:
- virityspektri (esittää joukon viritysaaltoja, jotka aiheuttavat aineen luminesenssin)
- säteilyn spektri (näyttää kaikkien kylmän säteilyn virtauksen muodostavien aaltojen yhdistelmän),
energiantuotto (näyttää suhde energiaa luminesenssin virtaus vastaanotettuun energiaa herätteestä),
– kvantti ulostulo (näyttää suhde kvantti flux-luminesenssi aineen absorboimien fotonien lukumäärään jännittävän säteilyn yhteydessä).
Päällä luminesenssin voimakkuus vaikuttavat useat avaintekijät:
1) vesipohjainen ympäristö - parempi vaihtoehto luminesenssin ja happaman ympäristön ilmentymiselle vähentää tämän ilmiön ilmentymisastetta;
2) ympäristön lämpötilan noustessa yli 0 ° C: seen, luminesenssin ilmentyminen vähenee;
3) - luminesenssiin vaikuttaa fluoresoiva pinnoite;
4) kolmansien osapuolten aineiden läsnäolo vähentää luminesenssi-ilmiöiden aktiivisuutta;
5) jännittävän säteilyn vahvistuminen stimuloi luminoivaa valotehoa.
Aineessa mikroskooppisella tasolla esiintyvät prosessit luminesenssin aikana, tieteellisen lainsäädännön alainen (sääntöjä).
Avain luminesenssin lakeihin sisältää:
- Stokes ja Lyummel ‘ esittelee mallin absorptiospektrien muutos,
- luminesenssin spektrin vakaus tietyssä lämpötilassa (perusteli Kashi),
- V. L. Levshin tukee ilmiötä peilin symmetria, jossa todetaan, että luminesenssin spektri on mahdollista määrittää absorptiospektri ja päinvastoin.
Tutkimusten perusteella Vavilov pystyy myös tunnistamaan pysyvyyden malli kvantin saanto, jossa todetaan, että luminesenssin energiantuotto alkuvaiheessa paranee suoraan suhteessa stimuloivien säteiden aallonpituuteen, kuitenkin, seuraavat vähennykset minimiin (käytännössä nolla).
Luminesenssin ilmenemismekanismi:
Tämän ilmiön fyysinen olemus on aineen pienimpien hiukkasten jaksottaisissa siirtymissä äärimmäisen jännityksen tilasta normaalitilassa kylmän säteilyn vapautuessa. Tärkeimmät syyt pienimpien ainehiukkasten alkuperäiseen virittämiseen on oltava: kemialliset reaktiot, ulkoinen säteilytys, lämpötilatekijä.
Jos tarkastelemme luminesenssin soveltamisen teknistä puolta, tämän ilmiön ilmenemismuodot ovat fosforesenssi ja fluoresenssi, toimii fotoluminesenssin alalajina.
Tavanomaisessa merkityksessä fotoluminesenssi on välttämätöntä ymmärtää aineellisen ruumiin valaistus, syntyy näkyvän valon ja spektrin ultraviolettisäteiden vaikutuksesta.
Alla fosforesenssi tiedeyhteisössä pidetään pitkäkestoisina aineina (elinikä 10-9-10-6 sek).
Alla fluoresenssi ymmärtää aineen virittämisestä johtuva luminesenssi (10-3-10 s).
Terävä raja fosforesenssin ja fluoresenssin välillä, käytännössä, ei. Television näyttö loistaa kirkkaasti paitsi hänen työnsä aikana, joka johtuu elektronisuihkun iskusuunnasta (fluoresenssi), mutta sammuttamisen jälkeen televisiokun ihminen silmä kiinnittää näytön heikon jälkivalon (fosforesenssi).
Aineet, joilla on ainutlaatuinen kyky tuottaa “kylmä valo” ilman lämpöä, jota kutsutaan fosforeiksi. Vastaanottaja fosfori oli innoissaan, ja alkoi lähettää valoa siihen on tarpeen tuoda ulkoinen energiaa. Yleisin menetelmä fosforin virittämiseksi on fluoresoivan valon tai UV-säteiden vaikutus materiaalikappaleeseen.
Luminesenssityyppien luokitus, tyypit luminesenssi:
Tieteellisissä piireissä tämä ilmiö klassificeret seuraavien kriteerien mukaisesti.
Klo taajuuksia tunnistettu kohdassa:
- näkyvä säteilyvirta
- ultraviolettisäteily
- röntgensäteilyn virtaus
- infrapunasäde.
Valaistuksen aika:
- jos hehku häviää jännittävän säteilyn katoamisvirran jälkeen, se on fluoresenssi. Esimerkiksi, päivänvalossa fluoresoivat sinisiä naftaleenikiteitä.
- jos hehku jatkuu jonkin aikaa altistuksen lopettamisen jälkeen energiaa jännittävästä toiminnasta, tässä on fosforesenssi.
Viritysmenetelmän mukaan:
luminesenssi-ilmiö identifioidaan useimmiten fotoluminesenssi, koska aine on innoissaan näkyvällä valolla,
- alfasäteilyn vaikutuksesta, beetasäteet ja gammasäteily - on radioluminesenssi,
- innoissaan, näytöt, röntgenlaitteet, jotka ionisoivat röntgensäteitä, on ilmiö roentgenofluoresenssin,
liikkuvien elektronien vaikutuksesta ilmenee ilmiössä katodoluminesenssin, aiheuttaen television ruudun hehkun
kitkan vaikutuksesta tapahtuu ilmiö triboluminesenssi,
- sähkökentän vaikutus aiheuttaa elektroluminesenssi. Toisin sanoen sähkövirta kulkee tietyntyyppisten fosforien läpi. Koska tämän tyyppisten fosforien kirkkaus on vähäistä, niitä käytetään valosignaaleihin (LEDit, merkitty “poistua” konserttisaleissa ja elokuvateattereissa),
- ilmiö bioluminesenssin ilmenee elävissä organismeissa ja kasvillisuudessa (haapa mätä, Fireflies, merieläimet). Ilmentymän hehkun syy ovat kehon oksidatiiviset prosessit. Usein, hapetusprosessi tapahtuu valon vapautuessa energiaa. Sääntönä, bioluminesenssin voimakkuutta elävissä organismeissa säätelevät entsyymit
kemialliset reaktiot aiheuttavat prosessin aktivoitumisen kemiluminesenssin,
- ilmentymisen aloittavien aineiden kiteytymisprosessi kiteenkemian,
- joilla on kiinteät materiaalirungot erottaa toisistaan yksimolekyylinen, tai metastabiili rekombinaatio luminesenssi. Ensimmäisessä tapauksessa viritys ja kylmän valon säteily tapahtuu saman minuutin sisällä ainehiukkasista. Toisessa tapauksessa, samanlainen prosessi suoritetaan metastabiilin tilan taustalla. Rekombinaatioluminesenssi-viritys ja kylmän valon emittointi tapahtuu materiaalirungon eri paikoissa.
Hehkuvan aineen luonne:
Luminesenssi voi olla ensisijainen, kun kylmä hehku päästää ainetta (vitamiinit a ja C) tai toissijainen, jos ainetta käsitellään erityisillä väriaineilla. Niin, verisolut alkavat luminoida plasman käsittelyn jälkeen orgaanisilla väriaineilla - fluorokromeilla.
Luminesenssin käyttö:
Tänään yksi luminanssin ilmiön lupaavista käyttötavoista toimii luminesenssianalyysillä. Koska luminesenssin spektrianalyysi osoittaa materiaalirungon sisäisen rakenteen, sitä voidaan käyttää tutkimuksessa kemiallisten aineiden määrällistä ja laadullista koostumusta.
Fluoresoiva analyysi on laajalti käytetty, erityisesti lääketieteessä erilaisten sairauksien diagnosoimiseksi.
Analysoimalla tarkasti vahvistetaan syöpäkasvainten kasvurajat (Onkologia), havaita sienitautit (dermatologia), yksittäiset vitamiinit (biokemia), tunnistaa TB-bakteerit (Mikrobiologia), diagnosoitu sarveiskalvon haava (silmäsairaudet), määritä virtausnopeus (sisäisten sairauksien hoito), tee verikoe ja löydä myrkkyjä (Oikeuslääketiede).
Farmakologiassa, samanlaista analyysiä käytetään sellaisten lääkkeiden tunnistamiseen, joilla on voimakkaat luminesoivat ominaisuudet.
Muille luminesenssin käytön alueille kuuluvat:
- fluoresoivien valonlähteiden tuotanto;
- erilaisten säteilyjen ilmoittaminen;
- fluoresoivien lisäaineiden käyttö metallurgian heterogeenisyyden ja vikojen havaitsemiseen;
- koristeellisten värikoostumusten saaminen;
- fotoluminesoivien evakuointijärjestelmien elementtien valmistus.
Huomautus: © Kuva , ,
