Поглощение света и люминесценция, страница 5

Радиолюминесценция. К ней относятся все типы люминесценции, возникающие под действием космических лучей и различных ядерных излучений, в том числе и b-лучами – электронами. Однако из-за более широкого применения люминесценция, возбуждаемая электронными лучами, выделена в отдельный вид и называется катодолюминесценция. При всем многообразии процессов, происходящих при облучении вещества космическими лучами и различными видами ядерных излучений путь к возбуждению радиолюминесценции один и тот же, хотя и начинается из разных отправных точек: с ядерных реакций или с ионизации вещества. Конечный результат этих обоих процессов приводит к образованию электронно-дырочных пар. Рекомбинация этих пар приводит к возбуждению рекомбинационной люминесценции. Свечение может быть в виде коротких вспышек, которые называются сцинтилляциями, а сами кристаллы – сцинтилляторами. Если в кристаллах присутствуют долгоживущие ловушки электронов и дырок, то свечение может носить относительно длительный характер. Радиолюминесценция самостоятельно или в сочетании с термолюминесценцией используется в сцинтилляционных детекторах жесткого излучения.

Триболюминесценция наблюдается в виде кратковременных вспышек при разрушении кристаллов, например, при одноосном сжатии или сильном трении. Способностью к этой люминесценции обладает весьма ограниченное число кристаллов. В спектрах триболюминесценции присутствуют полосы, характерные для данного вещества и его активаторов, и линии окружающего газа, который ионизуется в результате такого мощного воздействия.

Хемилюминесценция проявляется в отдельных химических реакциях: окисление кислородом или перекисью водорода. В этих экзотермических реакциях свободная энергия выделяется в виде света, но чаще в виде тепла.

Кандонолюминесценция – это свечение твердых тел под действием пламени. Оно имеет радикало-рекомбинационную природу. Под действием пламени на поверхности кристаллов происходит адсорбция (прилипание) возбужденных атомов и свободных радикалов. Энергии этих адсорбированных частиц достаточно для ионизации поверхностных слоев кристалла. Далее энергия посредством электронов и дырок переносится внутрь кристалла к ионам-активаторам, на оптическом переходе которых и осуществляется кандонолюминесценция. Следует отметить, что это явление было обнаружено профессором УПИ Ф.Ф. Гавриловым.

Литература.

1. Люминесцентный анализ. / Под ред. Константиновой-Шлезингер М.А. М.: гос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1961, 400с.

2. А.А. Бабушкин, П.А. Бажулин, Ф.А. Королев, Л.В.Левшин, В.К. Прокофьев, А.Р. Стриганов. Методы спектрального анализа. М.: изд-во Московского ун-та, 1962, 510с.

3. А.С. Марфунин. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. М.: Наука, 1975, 327с.


Лекция 11.

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

l, n=1/l, hn (1эВ=1,6×10-19 Дж), n,  w =2pn, Т=2p/w.

W, , , , .

Fl (Fn),  или .

,                       (1)

.                   (2)

 - поглощательная способность излучающего тела.

Рис.1. Виды спектров: а) сплошной, б) линейчатый, в) полосовый, г) смешанный.

 – спектр возбуждения

,                                              (3)

Wa =W0Wp, W0 и Wp – падающая и прошедшая сквозь вещество возбуждающая энергия.

.                            (4)

, .

 - кинетикой I порядка  (5)

 - кинетика II порядка (закон Беккереля) x£2   (6)

,  - для кинетики I порядка,  - для кинетики II порядка.

,                                          (7)

.

.                                           (8)

,                                                            (9)