Transcript Люмінесценція Коренєва Ю.
Slide 1
Slide 2
Люмінесценція - нетеплове світіння речовини, що
відбувається після поглинання ним енергії збудження.
Люмінофор - речовина, яка має властивість світитися
при збудженні, тобто проявляти люмінесценцію.
Slide 3
Люмінесцентне випромінювання виникає за рахунок квантових переходів
атомів, іонів, молекул зі збудженого стану в основний чи менш
збуджений, тому кожен атом, іон чи молекула люмінофора є центром
люмінесценції.
Slide 4
При збудженні речовини тим чи іншим способом, її молекули (у
випадку газу чи рідини) переходять у високоенергетичні квантові
стани. У випадку напівпровідників електрони переходять із
валентної зони у вільні стани зони провідності, залишаючи у
валентній зоні дірку. Збуджений стан може випромінити фотон
негайно, повернувшись у основний стан або ж втратити частину
енергії в результаті зіткнень.
Slide 5
Процеси поступової втрати енергії збудженою
частинкою називаються релаксацією.
Релаксація продовжується, доки збуджена
частка не прийде до стану, коли подальша
поступова втрата енергії неможлива. Такі стани
характерні для кожної речовини й визначають
спектр люмінесценції. Збудження може
існувати в такому стані лише певний час, а
потім відбувається перехід до основного стану,
який супроводжується випромінюваннями
кванта світла — фотону. Кожен люмінофор
характеризується своїм спектром
люмінесценції, на який майже не впливає
спосіб збудження.
Вивчення люмінесценції — один із головних
методів оптичної спектроскопії.
Slide 6
Люмінесценція
(за механізмом)
резонансна
спонтанна
вимушена
рекомбінаційна
Slide 7
Люмінесценція
фотолюмінесценція
катодолюмінесценція
кріолюмінесценція
триболюмінесценція
рентгенолюмінесценція
хемолюмінесценція
електролюмінесценція
радіолюмінесценція
термолюмінесценція
Slide 8
Фосфоресценція — довготривала
люмінесценція. Виникає внаслідок
опромінення речовини світлом,
йонізуючим промінням,
проходження крізь неї
електричного струму, при хімічних
реакціях, механічному впливі
тощо.
Slide 9
Фосфоресценція пов'язана з існуванням в кристалі таких
електронних станів, з яких можливі тільки заборонені оптичні
переходи, що характеризуються великим часом життя. Інша
можлива причина затримки випромінювання — захоплення носіїв
заряду на пастки. Якщо електрони і дірки захоплюються пастками,
то не можуть негайно прорекомбінуватись. В такому випадку
світіння відбувається тільки тоді, коли одна із частинок звільниться
з пастки за рахунок взаємодії з тепловими коливаннями
кристалічної ґратки, знайде іншу частинку й прорекомбінує з нею.
Slide 10
Будь-якому предмету можна надати фосфоресценції, обробивши його
фосфоресцентною фарбою.
Фосфоресцентні фарби (фарби, що світяться) - фарби на основі
люмінофора - фосфоресцентного пігменту, здатного накопичувати
світлову енергію з тривалим періодом післясвітіння фотолюмінесценції.
Slide 11
Флуоресценція або флюоресценція —
короткотривала (від пікосекунд до мілісекунд)
люмінесценція. Виникає внаслідок:
опромінення речовини світлом, йонізуючим
промінням, проходження крізь неї
електричного струму, при хімічних реакціях,
механічному впливі тощо.
Назва походить від мінералу флюориту.
Slide 12
Фотолюмінесценція — різновид люмінесценції, світіння, яке виникає під дією
світлових променів оптичного діапазону частот — ультрафіолетових і
видимих.
Фотозбудження з успіхом застосовується для отримання люмінесценції рідких
кристалів і скла, а також твердих порошків — кристалофосфорів.
Приклад фотолюмінесценції
Slide 13
Рентгенолюмінесценція – люмінесценція, викликана вбиранням
рентгенівських променів.
Приклад – свічення деяких мінералів під дією видимих та ультрафіолетових
променів.
Slide 14
Електролюмінесценція — різновид люмінесценції, світіння газів під час
проходження через них електричного струму, а також світіння кристалів під
дією електричного поля.
Світлодіод
Slide 15
Електролюмінесценція
використовується для освітлення в
люмінісцентних лампах і
світлодіодах.
Використовується при вивченні
кристалів мінералів.
Slide 16
Світлодіод — напівпровідниковий пристрій, що випромінює некогерентне
світло, при пропусканні через нього електричного струму (ефект, відомий як
електролюмінесценція). Випромінюване світло традиційних світлодіодів
лежить у вузькій ділянці спектру, а його колір залежить від хімічного складу
використаного у світлодіоді напівпровідника. Сучасні світлодіоди можуть
випромінювати світло від інфрачервоної ділянки спектру до близької до
ультрафіолету.
Slide 17
Хемолюмінесценція - люмінесценція тіл, викликана хімічною реакцією
(наприклад, світіння фосфору при повільному окисненні). Відбувається тоді,
коли продукти хімічної реакції утворюються в збудженому стані, який надалі
релаксує із випромінюванням квантів світла. Хемілюмінесценція пов'язана з
екзотермічними хімічними процесами.
Хемолюмінесценція люмінолу з гемоглобіном
Slide 18
Slide 19
Триболюмінесценція - люмінесценція,
що виникає при розтиранні,
роздавлюванні або розколюванні
кристалів.
Причини триболюмінесценції різні. У
деяких випадках вона пояснюється
збудженням фотолюмінесценції
електричними розрядами, що
відбуваються при розколюванні
кристалічного тіла, в інших випадках
вона викликається рухом дислокацій
при деформації. Наприклад, при
розколюванні кристала цукру виходить
красивий синюватий спалах.
Slide 20
Хемолюмінесценція, що протікає в живих організмах (світіння комах,
черв'яків, риб), називається біолюмінесценцією і пов'язана з окисними
процесами.
Slide 21
Slide 22
Термолюмінесценція — явище світіння деяких речовин при слабкому їх
нагріванні.
Спостерігається у багатьох кристалофосфорів, мінералів, деяких
органічних люмінофорів.
Радіолюмінесценція - різновид люмінесценції, світіння люмінесцентних
речовин під дією швидких часток - продуктів радіоактивного розпаду (α- і
β-променів, а також жорсткої радіації γ-променів) і космічної радіації.
Спалахи світіння, які виникають під час потрапляння окремих часток на
люмінесцентну речовину, називаються сцинтиляціями.
Тверді та рідкі речовини, які використовуються для спостереження
сцинтиляцій, називаються сцинтиляторами.
Slide 23
Кріолюмінесценція - спонтанне випромінювання світла при швидкому
заморожуванні.
Кріолюмінесценція відома здавна. Вона яскраво проявляється у окремих
рідин, але властива для всіх прозорих, слабкозабарвлених рідин, зокрема
прісної і морської води, різних розчинників, розчинів, сумішей, розплавів.
Інтенсивність кріолюмінесценціі та її тимчасовий розподіл індивідуальні для
кожної речовини, суміші або розчину. Тому кріолюмінесценція є
високочутливим методом виявлення та аналізу складу і будови речовини, і вона
може бути використана для розробки нових методів вимірювань, зокрема в
гідрофізиці, в кріохімії, кріобіології тощо.
Slide 24
Виготовила:
учениця 11-Ф класу
Черкаської загальноосвітньої школи
І-ІІІ ступенів №7
Коренєва Юлія
Slide 2
Люмінесценція - нетеплове світіння речовини, що
відбувається після поглинання ним енергії збудження.
Люмінофор - речовина, яка має властивість світитися
при збудженні, тобто проявляти люмінесценцію.
Slide 3
Люмінесцентне випромінювання виникає за рахунок квантових переходів
атомів, іонів, молекул зі збудженого стану в основний чи менш
збуджений, тому кожен атом, іон чи молекула люмінофора є центром
люмінесценції.
Slide 4
При збудженні речовини тим чи іншим способом, її молекули (у
випадку газу чи рідини) переходять у високоенергетичні квантові
стани. У випадку напівпровідників електрони переходять із
валентної зони у вільні стани зони провідності, залишаючи у
валентній зоні дірку. Збуджений стан може випромінити фотон
негайно, повернувшись у основний стан або ж втратити частину
енергії в результаті зіткнень.
Slide 5
Процеси поступової втрати енергії збудженою
частинкою називаються релаксацією.
Релаксація продовжується, доки збуджена
частка не прийде до стану, коли подальша
поступова втрата енергії неможлива. Такі стани
характерні для кожної речовини й визначають
спектр люмінесценції. Збудження може
існувати в такому стані лише певний час, а
потім відбувається перехід до основного стану,
який супроводжується випромінюваннями
кванта світла — фотону. Кожен люмінофор
характеризується своїм спектром
люмінесценції, на який майже не впливає
спосіб збудження.
Вивчення люмінесценції — один із головних
методів оптичної спектроскопії.
Slide 6
Люмінесценція
(за механізмом)
резонансна
спонтанна
вимушена
рекомбінаційна
Slide 7
Люмінесценція
фотолюмінесценція
катодолюмінесценція
кріолюмінесценція
триболюмінесценція
рентгенолюмінесценція
хемолюмінесценція
електролюмінесценція
радіолюмінесценція
термолюмінесценція
Slide 8
Фосфоресценція — довготривала
люмінесценція. Виникає внаслідок
опромінення речовини світлом,
йонізуючим промінням,
проходження крізь неї
електричного струму, при хімічних
реакціях, механічному впливі
тощо.
Slide 9
Фосфоресценція пов'язана з існуванням в кристалі таких
електронних станів, з яких можливі тільки заборонені оптичні
переходи, що характеризуються великим часом життя. Інша
можлива причина затримки випромінювання — захоплення носіїв
заряду на пастки. Якщо електрони і дірки захоплюються пастками,
то не можуть негайно прорекомбінуватись. В такому випадку
світіння відбувається тільки тоді, коли одна із частинок звільниться
з пастки за рахунок взаємодії з тепловими коливаннями
кристалічної ґратки, знайде іншу частинку й прорекомбінує з нею.
Slide 10
Будь-якому предмету можна надати фосфоресценції, обробивши його
фосфоресцентною фарбою.
Фосфоресцентні фарби (фарби, що світяться) - фарби на основі
люмінофора - фосфоресцентного пігменту, здатного накопичувати
світлову енергію з тривалим періодом післясвітіння фотолюмінесценції.
Slide 11
Флуоресценція або флюоресценція —
короткотривала (від пікосекунд до мілісекунд)
люмінесценція. Виникає внаслідок:
опромінення речовини світлом, йонізуючим
промінням, проходження крізь неї
електричного струму, при хімічних реакціях,
механічному впливі тощо.
Назва походить від мінералу флюориту.
Slide 12
Фотолюмінесценція — різновид люмінесценції, світіння, яке виникає під дією
світлових променів оптичного діапазону частот — ультрафіолетових і
видимих.
Фотозбудження з успіхом застосовується для отримання люмінесценції рідких
кристалів і скла, а також твердих порошків — кристалофосфорів.
Приклад фотолюмінесценції
Slide 13
Рентгенолюмінесценція – люмінесценція, викликана вбиранням
рентгенівських променів.
Приклад – свічення деяких мінералів під дією видимих та ультрафіолетових
променів.
Slide 14
Електролюмінесценція — різновид люмінесценції, світіння газів під час
проходження через них електричного струму, а також світіння кристалів під
дією електричного поля.
Світлодіод
Slide 15
Електролюмінесценція
використовується для освітлення в
люмінісцентних лампах і
світлодіодах.
Використовується при вивченні
кристалів мінералів.
Slide 16
Світлодіод — напівпровідниковий пристрій, що випромінює некогерентне
світло, при пропусканні через нього електричного струму (ефект, відомий як
електролюмінесценція). Випромінюване світло традиційних світлодіодів
лежить у вузькій ділянці спектру, а його колір залежить від хімічного складу
використаного у світлодіоді напівпровідника. Сучасні світлодіоди можуть
випромінювати світло від інфрачервоної ділянки спектру до близької до
ультрафіолету.
Slide 17
Хемолюмінесценція - люмінесценція тіл, викликана хімічною реакцією
(наприклад, світіння фосфору при повільному окисненні). Відбувається тоді,
коли продукти хімічної реакції утворюються в збудженому стані, який надалі
релаксує із випромінюванням квантів світла. Хемілюмінесценція пов'язана з
екзотермічними хімічними процесами.
Хемолюмінесценція люмінолу з гемоглобіном
Slide 18
Slide 19
Триболюмінесценція - люмінесценція,
що виникає при розтиранні,
роздавлюванні або розколюванні
кристалів.
Причини триболюмінесценції різні. У
деяких випадках вона пояснюється
збудженням фотолюмінесценції
електричними розрядами, що
відбуваються при розколюванні
кристалічного тіла, в інших випадках
вона викликається рухом дислокацій
при деформації. Наприклад, при
розколюванні кристала цукру виходить
красивий синюватий спалах.
Slide 20
Хемолюмінесценція, що протікає в живих організмах (світіння комах,
черв'яків, риб), називається біолюмінесценцією і пов'язана з окисними
процесами.
Slide 21
Slide 22
Термолюмінесценція — явище світіння деяких речовин при слабкому їх
нагріванні.
Спостерігається у багатьох кристалофосфорів, мінералів, деяких
органічних люмінофорів.
Радіолюмінесценція - різновид люмінесценції, світіння люмінесцентних
речовин під дією швидких часток - продуктів радіоактивного розпаду (α- і
β-променів, а також жорсткої радіації γ-променів) і космічної радіації.
Спалахи світіння, які виникають під час потрапляння окремих часток на
люмінесцентну речовину, називаються сцинтиляціями.
Тверді та рідкі речовини, які використовуються для спостереження
сцинтиляцій, називаються сцинтиляторами.
Slide 23
Кріолюмінесценція - спонтанне випромінювання світла при швидкому
заморожуванні.
Кріолюмінесценція відома здавна. Вона яскраво проявляється у окремих
рідин, але властива для всіх прозорих, слабкозабарвлених рідин, зокрема
прісної і морської води, різних розчинників, розчинів, сумішей, розплавів.
Інтенсивність кріолюмінесценціі та її тимчасовий розподіл індивідуальні для
кожної речовини, суміші або розчину. Тому кріолюмінесценція є
високочутливим методом виявлення та аналізу складу і будови речовини, і вона
може бути використана для розробки нових методів вимірювань, зокрема в
гідрофізиці, в кріохімії, кріобіології тощо.
Slide 24
Виготовила:
учениця 11-Ф класу
Черкаської загальноосвітньої школи
І-ІІІ ступенів №7
Коренєва Юлія