Эффект Томсона.

Эффект Томсоназаключается в том, что при прохождении тока через проводник с изменяющейся по длине температурой происходит поглощение или выделение дополнительной теплоты (помимо джоулевой). Если направление тока соответствует движению электронов от горячего конца проводника к холодному (например на Рис.14.7), то при переходе из более нагретого участка в более холодный электроны тормозятся и отдают энергию окружающим атомам (выделяется теплота). При движении электронов в обратном направлении, они ускоряются, увеличивая свою энергию за счет энергии атомов (теплота поглощается). Количество теплоты можно рассчитать по формуле:

, где—коэффициент Томсона.

Люминесценция газов и твердых тел. Светодиоды.

Люминесценция—излучение света телами, обладающее следующими свойствами:

1. Является избыточным над тепловым и осуществляется совокупностью атомов, находящихся в состоянии близком к равновесному.

2. Имеет длительность значительно превышающую период световых колебаний. Между периодом поглощения и излучения происходят процессы длительность которых больше периода световой волны. В результате теряется корреляция между фазами поглощенного и излучаемого света.

Излучение люминесценции лежит в диапазоне видимого, ближнего инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов.

В простейшем случае элементарный акт люминесценции состоит из таких этапов:

1. Поглощение энергии с переходом атома из основного уронвя 1 на возбужденный уровень 3.

2. Безизлучательный переход из 3 на уровень излучения 2, при котором происходит потеря энергии в энергию тепловых колебаний атомов. Вероятность перехода из 3 в 2 оказывается больше чем из 3 в 1.

3. Излучательный переход из 2 в 1.

При этом выполняется закон Стокса:(излучаемая длина волны больше за длину поглощаемой волны). Возможна также антистоксова люминесценция. В некоторых веществах возможен переход сразу из 3 в 1, такая люминесценция называется резонансной.

Вещества способные к люминесценции называются люминофорами. Кристаллы способные люминесцировать называются кристаллофосфорами. Для того, чтобы вещество было люминофором необходимо, чтобы оно:

1. Обладало дискретным энергетически спектром.

2. Вероятности излучательных переходов должны быть больше вероятностей безизлучательных. Повышение вероятности безизлучательных переходов называется тушением люминесценции. Тушение зависит от: температуры, давления, концентрации люминесцирующих молекул, примесей, и пр.

По длительности свечения различают два типа люминесценции:

1. Флуоресценцию ,—время жизни в возбужденном состоянии,—начальная интенсивность (резонансная и спонтанная люминесценция).

2. Фосфоресценция ,.(рекомбинационная люминесценция в кристаллофосфорах)

Люминесценция характеризуется спектральным составом, выходом люминесценции, поляризацией. Закон Вавилова для люминесценции.

Люминесценция используется для преобразования различных видов энергии в световую:

1. Люминесцентые лампы.

2. Катодолюминофоры—экраны электроннолучевых трубок.

3. Электролюминофоры—индикаторы и светящиеся панели.

9