Реферат
Фізичні основи роботи люмінесцентних джерел світла
Введення
Люмінесценція (від лат. lumen, рід. падіж luminis - світло і - escent - суф., «слабку дію») - світіння речовини, що виникає після поглинання ним енергії збудження. Багато форм природного люмінесценції були відомі людям ще до того, як вони змогли фізично пояснити це явище. Наприклад, світіння комах, морських риб і планктону, полярні сяйва і ін У 1948 році С.І. Вавилов запропонував називати люмінесценцією надлишок над температурним випромінюванням тіла в тому випадку, якщо це надлишкове випромінювання має кінцевою тривалістю приблизно 10? 10 секунд і більше. Таким чином, він розділив люмінесценцію і теплове випромінювання (що особливо важливо при високих температурах), а також інші види нетеплового випромінювання, тривалість яких менше періоду коливання світлової хвилі (<10? 10 c), тобто светорассеяніє, відображення і ін Спочатку поняття люмінесценція відносилося тільки до видимого випромінювання. В даний час воно поширюється і на інші діапазони довжин хвиль (інфрачервоний, ультрафіолетовий і навіть рентгенівський). Тверді і рідкі речовини, здатні люминесцировать, називають люмінофорами (від лат. Lumen - світло і др.-греч. Phoros - несучий).
1. Фізична природа люмінесценції
Фізична природа люмінесценції полягає в випромінювальних переходах електронів атомів або молекул зі збудженого стану в основний (Мал. 1). Розрізняють молекулярну люмінесценцію, при якій власне молекули / атоми випускають фотони при переході із збудженого стану в основний, і рекомбінаційну люмінесценцію, коли під дією енергії збудження утворюються носії заряду (електрони і дірки в крісталлофосфоров) або іони і радикали (в газах, рідинах, стеклах ), подальша рекомбінація яких вже супроводжується випромінюванням. Самою вираженою люмінесценцією володіють речовини, що мають зв'язані системи (наприклад, ароматичне кільце), для яких характерна присутність відносно більш рухливих делокалізованних електронів.
Рис. 1. Енергетичні переходи електронів
Причиною первинного збудження електронів можуть служити різні фактори: зовнішнє випромінювання, температура, хімічні реакції та ін Залежно отісточніка збудження виділяють:
· фотолюмінесценцію (під дією світла). Вона буває тривалої (фосфоресценція, 10? 3? 10 с) і короткочасної (флуоресценція, 10? 9? 10? 6 с). Остання знайшла широке застосування в медичній практиці;
· хемілюмінесценцію (під дією енергії хімічних реакцій);
· сонолюминесценции (під дією звуку високої частоти);
· Рентгенолюмінесценція (під дією рентгенівського випромінювання);
· радіолюмінесценції (по дією пана випромінювання);
· Електролюмінесценція (при проходженні електричного струму) та ін
Випромінювальний перехід із збудженого стану в основний може відбуватися як мимовільно (спонтанна люмінесценція), так і під дією зовнішніх електромагнітних випромінювань (вимушена люмінесценція).
Рис. 2. Зрушення спектра флуор...
