Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 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 
Общий каталог эффектов

Флуоресценция
Фотолюминесценция, быстро затухающая после прекращения воздействия

Анимация

Описание

Флуоресценциялюминесценция, затухающая в течении короткого времени после прекращения возбуждения. Более длительная люминесценция называется фосфоресценцией; такое разделение люминесценции устарело и приобрело условный смысл качественных характеристики ее длительности. Флуоресценция, как правило, – результат спонтанных квантовых переходов, поэтому ее длительность определяется временем жизни возбужденного состояния.
Флуоресценция наблюдается в атомных и молекулярных газах. Многие органические вещества обладают флуоресценцией в жидких и твердых растворах, а так же в кристаллическом состоянии. Спектры флуоресценции, ее поляризация и кинетика связаны со структурой и симметрией центров свечения или молекул, характера их взаимодействия, зависят от концентраций растворов, вида возбуждения и так далее.
В простейшем случае, фосфоресценция - это процесс, в котором энергия, поглощенная веществом, высвобождается относительно медленно в виде света. В некоторых случаях это механизм, описывающий "светящиеся в темноте" материалы, которые "заряжаются" на свету.
В атомных парах наблюдается резонансная флуоресценция, её частота совпадает с частотой возбуждающего излучения. Флуоресценция молекул может происходить в сильно разреженных парах, причем увеличение давления паров или добавление посторонних примесей приводит к тушению флуоресценции. Многие органические вещества (особенно ароматические соединения) обладают флуоресценция в жидких и твердых растворах, а также в кристаллическом состоянии.
Спектры флуоресценции, ее поляризация и кинетика связаны со структурой и симметрией молекул, характером их взаимодействия, зависят от концентрации растворов, вида возбуждения и т.д. С помощью флуоресценции изучают структуру кристаллов и экситонные процессы в них, энергетические уровни молекул, их структуру и взаимодействие, процессы миграции энергии возбуждения и др. Флуоресценцию используют в люминесцентном анализе, сцинтилляционных счётчиках, минералогических исследованиях.
Время затухания флуоресценции измеряют с помощью флуорометров.
Яркость флуоресценции органических молекул уменьшается со временем обычно по экспоненциальному закону. Закон затухания флуоресценции кристаллофосфоров сложен, в ряде случаев он приближённо описывается формулой Беккереля:
В =  B0(1 + at)-c,
где t – время;
a,c – постоянные;
B0 – начальная яркость.
Сложность закона обусловлена наличием в кристаллофосфорах ловушек разных сортов. Повышение температуры кристаллофосфоров, как правило, ускоряет затухание.

 

Ключевые слова

 

Разделы наук

 

Применение эффекта

Флуоресценция - это свечение тела под влиянием освещения, по прекращении которого свечение не наблюдается. В описании бриллиантов понятие «флуоресценция» означает способность некоторых камней изменять цвет под влиянием ультрафиолетового излучения - компонента солнечного света и искусственного света электрических лампочек.
Также известная ядерная резонанская флуоресценция (ЯРФ) - процесс возбуждения ядерного состояния фотоном гамма с энергией, соответствующей энергии возбуждения данного состояния, и последующим распадом с испусканием другого фотона гамма (в том числе и в основное состояние - так наз. чистая ЯРФ).
ЯРФ - исключительно мощный метод изучения ядерной структуры. В нем поглощаемой и излучаемой частицей является фотон. Взаимодействие носит чисто электромагнитный характер, что позволяет получать модельно независимую информацию о ядерных состояниях.

 

Реализации эффекта

Свойство хлорофилла a и его предшественников к флуоресцентной эмиссии позволяет идентифицировать эти зеленые пигменты и охарактеризовать их в комплексной среде. Флуоресцентный метод может существенно помочь в определении и быстрой характеристике флуоресцирующих пигментов (таких, как хлорофиллы) среди нефлуоресцирующих (каротиноиды) без какого-либо разделения на компоненты. Флуоресценция также испускается фикоцианинами и фикоэритринами. Очень слабая флуоресценция была приписана каротиноидам in vitro.
Молекула пигмента, для излучения максимального сигнала флуоресценции, полностью возбуждена излучением, которое поглощается в наибольшей степени: хлорофиллы, которые имеют две полосы поглощения, обычно облучались синим светом (так как возбуждение красной областью спектра будет смешиваться со слишком близкими полосами эмиссии). Интенсивность флуоресценции определяется температурой , pH и находится под значительным влиянием процессов траспорта энергии и примесей, особенно неорганических ионов.

ЯРФ - процесс возбуждения ядерного состояния фотоном гамма с энергией, соответствующей энергии возбуждения данного состояния, и последующим распадом с испусканием другого фотона гамма` (в том числе и в основное состояние - так наз. чистая ЯРФ).
Схема ядерной резонансной флуоресценции
Рисунок 1
ЯРФ - исключительно мощный метод изучения ядерной структуры. В нем поглощаемой и излучаемой частицей является фотон. Взаимодействие носит чисто электромагнитный характер, что позволяет получать модельно независимую информацию о ядерных состояниях.
Кроме того, ЯРФ дает наивысшее энергетическое разрешение (~ 5-10 кэВ в районе 10 МэВ), что позволяет изучать отдельные (изолированные) уровни ядра. (Другие способы возбуждения имеют худшее разрешение: (e,e')- 30-50 кэВ, (p, p'), (d, d') - 100-200 кэВ).
Какова область энергий, доступных этому методу? Это область - ниже и в районе порога отделения нуклона из ядра, то есть там, где вероятность гамма-распада возбужденного уровня достаточно велика.
Если ядро возбуждается до порога выбивания частицы x, то есть до Bx (Bx - энергия отделения частицы), то оно будет распадаться лишь обратным гамма-испусканием в основное или возбужденное состояние с меньшей энергией, т.е. ширина распада Г будет целиком определяться шириной гамма-распада:

Флуоресценция - это свечение тела под влиянием освещения, по прекращении которого свечение не наблюдается. В описании бриллиантов понятие «флуоресценция» означает способность некоторых камней изменять цвет под влиянием ультрафиолетового излучения - компонента солнечного света и искусственного света электрических лампочек.
В сертификате, удостоверяющем подлинность бриллианта, обычно указывают способность камня к флуоресценции, и, если бриллиант флуоресцирует, указывается степень флуоресценции - очень слабая, слабая, умеренная, сильная или очень сильная.
В сертификате, удостоверяющем подлинность бриллианта, также указывают, какой цвет приобретает бриллиант под влиянием освещения. Как правило, цвет камня меняется на голубой, желтый или белый.
Флуоресценция бриллиантов
Рисунок 1
Если вследствие флуоресценции желтый бриллиант приобретает голубоватый оттенок, это может повлиять на его цену, ведь под влиянием освещения в ювелирном магазине желтоватый тон камня маскируется. В этом случае дома вас может ожидать неприятный сюрприз, когда вы рассмотрите бриллиант под другим освещением.
С бриллиантами, которые вследствие флуоресценции меняют цвет на желтый, происходит следующее: в свете ламп накаливания они кажутся белыми, но при ультрафиолетовом свете приобретают желтоватый оттенок.

Литература

1. Физическая энциклопедия под редакцией Прохорова А.М. «Большая Российская Энциклопедия»: Научное издательство, том 5 – Москва, 1998.

2. Столяров К. П., Григорьев Н. Н. Введение в люминесцентный анализ неорганических веществ. — Л., 1967.

3. Захаров И. А., Тимофеев В. Н. Люминесцентные методы анализа. — Л., 1978.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина