7.4 Люмінесценція
Деякі речовини здатні світитися після опромінення їх видимим світлом, γ-квантами, потоками електронів або інших частинок, при терті і розламуванні і т.п. Таке випромінювання називається люмінесценцією, а тіла, здатні люмінесценувати – люмінофорами або фосфорами.
Люмінесценція є нерівноважним випромінюванням, тобто це не теплове випромінювання. Іншою особливістю люмінесценції є її помітна тривалість у порівнянні з періодом світлових коливань; світіння люмінесценції триває протягом, принаймні, 10-10 с після припинення збудження, а в деяких випадках світіння може тривати протягом секунд, хвилин, годин і навіть місяців після припинення порушення.
Розрізняють флуоресценцію – світіння тривалістю менше 10-6 с і фосфоресценцію – світіння тривалістю більше 10-6 – 10-5 с.
Правило Стокса: при люмінесценції виникає світіння, що має велику довжину хвилі, ніж довжина хвилі збуджуючого світла. Проте потім виявилося, що можуть спостерігатися випадки антистоксового світіння, що має довжину хвилі меншу, ніж у збудливого люмінесценцію світіння.
Важливою характеристикою люмінесценції є енергетичний вихід η – відношення енергії, випроміненої тілом при повному висвітленні, до енергії, поглиненої цим тілом при порушенні люмінесценції. Енергетичний вихід може досягати значення 80% і більше.
Д
ля
повідомлення люмінесцентних властивостей
у структурі кристала необхідно створювати
дефекти. Найбільш ефективними дефектами
є домішки чужорідних атомів. Ці домішки
називаються активаторами. Вміст їх в
основній речовині не перевищує сотих
часток відсотка. В даний час набули
великого поширення кристалофосфори
(див. рис. 7.4) – вони представляють собою
складні штучно приготовлені речовини
з дефектною структурою, що володіють
високими люмінесцентними властивостями.
А – домішковий рівень активатора;
Л1, Л2 – незаповнені локальні рівні (пастки)
Рисунок 7.4 – Структура кристалофосфорів
На явищі люмінесценції засновані люмінісцентний аналіз речовини, що дозволяє виявити наявність дуже малої кількості домішок, люмінісцентна дефектоскопія. Люмінофори широко використовуються в якості активних середовищ лазерів, сцинтиляторів, покажчиків різних приладів, що світяться, та інших приладів.
Література
1. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. - М.: Высш. шк., 1977.
2. Бушманов Б.Н., Хромов Ю.А. Физика твердого тела. - М.: Высш. шк., 1971.
3. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. В 2-х томах. – М.: Мир, 1979.
4. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. – М.: Мир, 1978.
5. Спроул Р. Современная физика. – М.: Наука, 1974.
Учебное издание
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине
«ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ ТВЕРДОГО ТЕЛА»
(для студентов, обучающихся по направлению
«Прикладная физика», специальность 6.040204)
С о с т а в и т е л ь:
КОРСУНОВ КОНСТАНТИН АНАТОЛЬЕВИЧ
Редактор И. И. Иванова
Техн. редактор С. К. Николаева
Оригинал-макет В. В. Сидоров
Подписано в печать ______________
Формат 60х841/16 Бумага типограф. Гарнитура Times
Печать офсетная. Усл. печ. л. _____.Уч.-изд. л. _______
Тираж_____ экз. Изд. №______. Заказ №______. Цена договорная.
Издательство Восточноукраинского национального
Университета имени Владимира Даля
Адрес издательства: 91034, г. Луганск, кв. Молодежный, 20а
Телефон: 8 (0642) 41-34-12, факс: 8 (0642) 41-31-60
E-mail: uni@snu.edu.ua http: www.snu.edu.ua