неділя, 6 квітня 2025 р.

Люмінесценція


Люмінесцентне випромінювання

конспект уроку



Люмінесценція – це випромінювання світла тілами (нерівноважне, надлишкове над тепловим), яке збуджується різними чинниками та має тривалість більшу за період світлових хвиль.
Речовини, що дають люмінесцентне свічення називають люмінофорами.


Люмінесценцію розрізняють:  
- за типом збудження, 
- за тривалістю, 
- за механізмом висвічування.




1°  В залежності від способу збудження люмінесценцію поділяють на наступні види:



1.  ІОНОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ 
(свічення твердих тіл при бомбардування їх іонами). 

2.  ФОТОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ 
(свічення речовини під дією світла; наприклад, світіння фарб, розчинів, лампи денного світла,…).
Фотолюмінесценція


3.  КАТОДОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ 
(свічення твердих тіл при бомбардування їх електронами; наприклад, екран електронно-променевої трубки).

4.  ХЕМІЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ 
(свічення, котре супроводжує певні хімічні реакції; наприклад, світіння фосфору, гнилих дерев, світлячків, глибоководних риб, …).

Світлячок


5.  ЕЛЕКТРОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ 
(свічення, котре виникає під дією електричного поля; наприклад, свічення газорозрядної лампи).


Люмінесцентне свічення української  валюти
Риба-вудильник - глибоководна риба з ...ліхтариком


2°  В залежності від тривалості люмінесцентного свічення люмінесценцію поділяють на:


1.  ФЛУОРЕСЦЕНЦІЮ (10-8 -10-9 сек)
-швидке висвічування, припиняється після того, як закінчується дія збудника.
2. ФОСФОРЕСЦЕНЦІЮ (секунди, місяці, роки)
-довготривале висвічування, існує тривалий час після припинення дії збудника.

Поділ на фосфоресценцію та флуоресценцію є досить умовний.




3°  В залежності від механізму висвічування люмінесценцію поділяють на:


1. Резонансну люмінесценцію (характерна для атомарних газів).


2. Спонтанну люмінесценцію (характерні для молекул у парах та розчинах)
3. Вимушену люмінесценцію (індуковане випромінювання)



Індуковане випромінювання – це випромінювання атомів (молекул) речовини, що перебуває у збудженому стані, під дією зовнішнього вимушуючого випромінювача (вимушене і вимушуюче випромінювання когерентні).
4. Рекомбінаційну люмінесценцію.
Рекомбінаційна люмінесценція виникає при об’єднанні частинок , розділених при поглинанні енергії на етапі збудження.


Основний закон (правило)  люмінесценції – 
закон Стокса


1. Довжина хвилі фотолюмінесценції завжди більша за довжину хвилі збуджуючого світла.

2. При підвищенні температури зростає частка світлових квантів з довжинами хвиль більшими за довжини збудника люмінесценції.



Антистоксове люмінесцентне випромінювання:


λлюм < λ


Причина:  
k.v =  + αkT


(добавляється частина теплової  енергії; коефіцієнт α залежить від природи молекул речовини). 




Хімічна дія світла

Хімічна дія світла проявляється в тому, що існує цілий ряд хімічних перетворень, які відбуваються тільки під дією світла. 

Хімічні реакції, що протікають під дією світла, називають фотохімічними.

Фотохімічна реакція – розривання електронних зв’язків у молекулі речовини під час поглинаня нею фотона, тобто поділ її на атоми під дією світла. 

Ґрунтуючись на квантовій гіпотезі світла, А. Айнштайн сформулював два фотохімічні закони: 
1) поглинутий речовиною фотон може викликати перетворення лише однієї молекули;
2) фотохімічна реакція відбувається за умови, що енергія фотона достатня для розриву молекулярних зв'язків, тобто не менша за енергію дисоціації.

Прояв хімічної дії світла: 

 - вицвітання тканин на сонці;

 - утворення загару;

 -  фотосинтез;

 - фотографія;

 - медицина. 

 

 
Люмінесценція (застосування)

Люмінесценція (застосування)


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





Люмінесценція
Хімічна дія світла 


Урок - лекція в 11-му класі ЛФМЛ 

1. Люмінесценція: 
    1.1 Катодолюмінесценція. 
    1.2 Фотолюмінесценція. 
    1.3 Іонолюмінесценція. 
    1.4 Хемілюмінесценція. 
    1.5 Електролюмінесценція. 
2. Хімічна дія світла.
3. Оптичні квантові генератори.