Понятие о люминесценции

 

Не с того ль,

Как лампы с абажуром,

Светятся медузы из воды?

С. А. Есенин

 

Известно, что тела, нагретые до температуры в несколько сотен или тысяч гра­дусов по шкале Цельсия, излучают видимый свет. Помимо свечения нагретых тел существует еще один вид свечения, который называется люминесценцией. Это свечение наблюдается при любой температуре тела, поэтому часто его на­зывают холодным свечением.
Причина люминесценции состоит в том, что частицы вещества (атомы, молекулы или ионы) переходят в возбужденное состояние за счет энергии, передаваемой посторонним источником. Переход возбужденных частиц обратно в основное состояние сопровождается испусканием света. Для люминесценции характерна гораздо большая длительность послесвечения, чем при обычном излучении частиц вещества. В связи с этим С. И. Вавилов, изучавший это яв­ление, предложил определять люминесценцию как свечение, избыточное над тепловым излучением тела и имеющее длительность, значительно превышаю­щую длительность обычного излучения атомов.
В зависимости от способов возбуждения свечения различают несколько видов люминесценции.
Электролюминесценция вызывается пропусканием через вещество элек­трического тока или действием электрического поля. В этом виде люминесцен­ции кинетическая энергия заряженных частиц или энергия электрического поля частично передается атомам (молекулам) вещества, которые излучают электромагнитные волны.
Пример электролюминесценции — свечение газа в трубках для рекламных щитов.
Катодолюминесценция, возникающая в результате бомбардировки элек­тронами вещества, лежит в основе свечения экранов телевизоров, осциллогра­фов, мониторов.
Некоторые химические реакции, сопровождающиеся выделением энергии, являются причиной свечения, называемого хемилюминесценцией. Свечение многих живых организмов — бактерий, насекомых, рыб — происходит вслед­ствие химических реакций.

Фотолюминесценцией называется свечение тел под действием видимого, ультрафиолетового и рентгеновского излучения, а также гамма-излучения. В этом случае энергия падающего на вещество излучения частично превра­щается в собственное излучение самого вещества. На явлении фотолюминес­ценции основано действие лампы дневного света. Ртутные пары, находящиеся в ней, при прохождении через них электрического тока испускают ультрафи­олетовое излучение, под действием которого вещества, покрывающие внутрен­ние поверхности лампы, испускают видимый свет, близкий по спектральному составу к солнечному. Лампы дневного света примерно в 3—4 раза экономич­нее обычных ламп накаливания.

Метод исследования различных объектов, основанный на наблюдении их люминесценции, называют люминесцентным анализом. С помощью этого ме­тода производят анализ горных пород при разведке нефти и газа, изучают со­став вещества (минералов и др.). В криминалистике люминесцентный анализ позволяет установить подлинность документов, денежных купюр, обнаружить следы крови и других веществ, в гигиене — определить качество продуктов, питьевой воды.

​

Вопросы для самоконтроля:

​

1. Что такое люминесценция?

2. В чем причина люминесцентных явления?

3. Приведите примеры различных видов люминесценции.

4. Применение люминесценции.

5. Что такое фотолюминесценция?

​