- •1. Понятие теплового излучения
- •2. Полная светимость ет и спектральная светимость eλT нагретого тела
- •3. Коэффициент поглощения
- •4. Закон Кирхгофа
- •Вопросы
- •5. Зависимость лучеиспускательной способности от длины волны
- •6. Законы излучения абсолютно черного тела
- •Вопросы
- •7. Практическое применение законов излучение абсолютно черного тела
- •8. Формула Планка
- •1. Закон Бугера
- •Коэффициенты поглощения и характерные толщины поглощающего слоя ряда веществ
- •Контрольные вопросы:
- •2. Закон Бугера—Ламберта—Бера
- •Контрольные вопросы:
- •3. Зависимость молярного коэффициента поглощения от длины волны света λ (спектр поглощения)
- •1. Явление фотоэффекта. Опыты Столетова
- •2. Вольт — амперная характеристика фотоэлемента
- •3. Законы фотоэффекта
- •4. Объяснение законов фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна
- •Вопросы
- •5. Экспериментальное подтверждение уравнения Эйнштейна
- •6. Применение фотоэффекта
- •1. Спектральный состав излучения
- •2. Спектры поглощения и спектры испускания
- •3. Фраунгоферовы линии
- •4. Спектр атомов водорода
- •5. Строение атома
- •6. Постулаты Бора
- •7. Энергетические уровни в атоме водорода
- •8. Радиусы орбит и скорости движения электронов по орбитам
- •Вопросы:
- •9. Энергия электрона на орбитах
- •10. Волны де-Бройля и третий постулат Бора
- •Вопросы:
- •1. Понятие люминесценции
- •2. Механизм люминесценции и правило Стокса
- •3. Закон спадания люминесценции со временем
- •4. Энергетический выход, квантовый выход, закон Вавилова
- •5. Использование люминесценции
- •6. Исследование физиологических процессов
- •Литература
- •1. Понятие теплового излучения 3
Вопросы:
1. Какова длина волны де-Бройля у электрона, находящегося на первой орбите в атоме водорода?
2. Меняется ли длина волны де-Бройля при переходе электрона с первой орбиты на вторую?
3. Во сколько раз длина волны де-Бройля λБ для молекулы водорода меньше, чем λБ электрона в стационарном состоянии, если масса ядра водорода почти в 2000 раз больше массы электрона?
Занятие № 5
Тема: ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
1. Понятие люминесценции
Вам известно, что нагретые тела светятся. Суть этого явления заключается в превращении энергии теплового, хаотического движения атомов в энергию излучаемого света.
Все это не имеет никакого отношения к люминесценции. И наоборот, всякое свечение, не связанное с температурным лучеиспусканием, имеет право называться люминесценцией. Откуда же тела черпают энергию для такого свечения? Здесь может быть несколько путей. Энергия химических реакций (хемилюминесценция), энергия поглощаемого света (фотолюминесценция), энергия электрического разряда (электролюминесценция) и др. Наиболее важны практически фотолюминофоры, т. е. вещества, способные светиться после облучения их видимым или невидимым светом, например, ультрафиолетовым. В результате молекулы люминофора переходят в возбужденное состояние, а затем через более или менее продолжительный промежуток времени возвращаются в исходное состояние, стационарное, испуская при этом кванты света.
В окружающем нас мире немало естественных люминофоров. Вот цитата из серьезной монографии «Люминесцентный анализ» ред. М. А. Константинова-Шлезингер, 1961 г. «Представим себе, что атмосфера Земли поглощала бы видимый свет, но пропускала ультрафиолетовые лучи, достигающие Земли от Солнца. Тогда Земля погрузилась бы в полный мрак, однако среди окружающей тьмы мы увидели бы сказочный мир разнообразно светящихся предметов. Мы не видели бы контуров человека, но резко вырисовывались бы ослепительно белые зубы и сине-голубые ногти. Мы увидели бы семена некоторых растений, различающихся по цвету в зависимости от их сорта. Черная при дневном свете нефть светилась бы желтовато-белесым цветом. Многие минералы представлялись бы нам окрашенными. Особое внимание привлек бы камень неописуемой красоты, усеянный зелеными сияющими блестками уранового соединения». В этом отрывке речь шла о природных люминофорах — органических и неорганических. Неорганические люминофоры люминесцируют лишь в твердом, кристаллическом состоянии и для их свечения требуются активирующие примеси и специальный тип кристаллической решетки. Поэтому неорганических люминофоров сравнительно немного.
В органических люминофорах люминесцируют отдельные молекулы. Поэтому органические вещества могут люминесцировать и в растворах, и в парах, и в твердом виде.
В зависимости от длительности свечения различают два случая: флуоресценцию, когда свечение прекращается почти сразу после окончания облучения (длительность ~ 10-6—10-3 с) и фосфоресценцию, когда свечение продолжается долго — минуты, а иногда и часы (~1—103 с). Строго говоря, граница между флуоресценцией и фосфоресценцией условна, поэтому можно говорить о кратковременной и длительной люминесценции.