Люминесценция твердых телах

Многие темы, которые можно было бы затронуть в подобного рода книге, опущены, в особенности те, по которым в последнее время появились специальные работы. К этим вопросам относятся люминесценция твердых тел, газы п пары, электронная эмиссия и техника высокого вакуума. Краткие обзоры и сводка литературы по технике высокого вакуума и электронной эмиссии, а также различные таблицы, приведены в последних двух главах. [c.4]

Поскольку явление люминесценции обусловлено переходами системы из возбужденных состояний в основное, то очевидно, что возникновение и протекание люминесценции должно находиться в прямой связи со структурой вещества — газа, жидкости и твердого тела, состоящих из атомов и молекул. [c.356]

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В ГАЗАХ, ЖИДКОСТЯХ И ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ [c.361]

Люминесценция в твердых телах. Подобные, но более разнообразные процессы происходят в твердых кристаллических телах. В некоторых кристаллических телах наблюдается высвечивание дискретных центров, а в некоторых — рекомбинационное свечение. Встречаются кристаллы, в которых существует свечение обоих видов одновременно. [c.361]

Явление флуоресценции паров, рассмотренное выше, начали изучать лишь в начале XX века. Оно получило свое истолкование после создания теории Бора. Явления фотолюминесценции жидкостей и твердых тел, гораздо более яркие и легко наблюдаемые, известны более трехсот лет. Однако вследствие значительно большей сложности взаимодействия между молекулами в случае жидких и твердых веществ полной теоретической ясности в истолковании явлений люминесценции конденсированных систем мы не имеем и в настоящее время, несмотря на ряд полученных важных результатов, достигнутых, в частности, и благодаря работам советских физиков. [c.752]

Из общих соображений ясно, что свет, способный вызвать люминесценцию некоторого вещества, должен поглощаться этим веществом, т. е. длина волны возбуждающего света должна лежать внутри полосы абсорбций. Так как последняя довольно широка, что почти всегда наблюдается для жидкостей и твердых тел, то в пределах полосы абсорбции можно довольно значительно варьировать длину волны возбуждающего света. Исследования такого рода показали, что спектр люминесценции не меняется при изменении длины волны возбуждающего света, пока эта последняя лежит в пределах данной полосы поглощения (рис. 39.4). [c.753]

Реальные кристаллы отличаются от идеализированной модели наличием достаточно многочисленных нарушений регулярного расположения атомов. Любое отклонение от периодической структуры кристалла называют дефектом. Дефекты структуры оказывают существенное, порой определяющее, влияние на свойства твердых тел. Такими структурно-чувствительными, т. е. зависящими от дефектов структуры, свойствами являются электропроводность, фотопроводимость, люминесценция, прочность и пластичность, окраска кристаллов и т. д. Процессы диффузии, роста кристаллов, рекристаллизации и ряд других можно удовлетворительно объяснить исходя из предположения об их зависимости от дефектов. В [c.84]

Свечение твердых тел можно получить, если возбуждать их различными методами. Некоторые процессы генерации света кристаллами схематически изображены на рис. 9.6 Эти процессы можно разделить на тепловые и нетепловые. Последние получили название процессов люминесценции. [c.313]

Определение люминесценции, данное - С. И. Вавиловым, позволяет отделить ее от теплового излучения твердого тела и других видов излучения, таких, как тормозное излучение, излучение Вавилова— Черенкова и т. д. Согласно Вавилову, люминесценция представляет собой избыток над тепловым излучением тела в том случае, когда это избыточное излучение обладает конечной длительностью, значительно превышающей период световых колебаний. Люминесценция относится к группе неравновесных излучений. В отличие от других видов неравновесного излучения, длительность которых примерно равна периоду световых колебаний (10 с), люминесценция характеризуется тем, что акты поглощения и излучения света разделены достаточно большим промежутком времени. Это означает, что между возбуждением твердого [c.313]

Рентгеновские лучи проникают через любые металлы, бетон, дерево, ткани и др., активно действуют на фотопластинку, образуют подобно видимым лучам спектры, отражаются от кристаллографических плоскостей пространственных решеток твердых тел и вызывают свечение (люминесценцию) некоторых веществ. [c.376]

Элементарные процессы в центрах люминесценции. Рассмотрим процессы, происходящие в центрах люминесценции, слабо взаимодействующих с окружающей средой. Это могут быть атомы или молекулы в газовой смеси, молекулы в жидком растворе, примесные ионы в твердом теле. В последнем случае речь идет об ионах с недостроенными внутренними электронными оболочками, например 3d-или 4 -оболочками (переходные металлы), 4/-оболочкой (редкоземельные элементы). Электроны этих оболочек как бы [c.187]

При спонтанной люминесценции (рис. 66, б) после возбуждения также осуществляется переход молекулы с уровня Ео на уровень Еь откуда молекула безызлучательным путем (волнистая стрелка) переходит на более низкий возбужденный уровень Ег, с которого она, излучая квант люминесценции, возвращается на исходный невозбужденный уровень Ео. Излучаемый квант оказывается меньше поглощенного кванта. Спонтанная люминесценция наблюдается в парах и растворах сложных молекул, а также у примесных центров твердых тел. При резонансной и спонтанной люминесценциях вероятность перехода молекулы из возбужденного состояния в нормальное определяется ее внутренними свойствами и практически не зависит от свойств окружающей среды, в частности от ее температуры. [c.170]

Многие посторонние примеси могут также вызывать тушение люминесценции в газах, жидкостях и в твердых телах. В качестве тушителей могут выступать как неокрашенные (не имеющие поглощения в видимой области), так и окрашенные (обладающие интенсивным видимым поглощением) соединения. Механизм их взаимодействия с молекулами исследуемого люминесцирующего вещества существенно неодинаков. [c.181]

Благодаря существенно меньшей (по сравнению с твердыми телами и жидкостями) плотности и более высокой оптической однородности газы незначительно искажают и рассеивают оптическое излучение, тем самым позволяя гораздо легче достичь дифракционного предела расходимости лазерного излучения. Газовые лазеры обладают высокой монохроматичностью, обусловленной тем, что доплеровское уширение спектральных линий, характерное для газовых сред, много меньше ширины люминесценции конденсированных сред. [c.39]

Применительно к твердым телам методы пикосекундной люминесценции используются для исследования процессов дезактивации в молекулярных кристаллах (см., например, [9.22, 9.23]) дефектов и центров окраски в диэлектриках (см., например, [9.24, 9.25]), а также в полупроводниках [9.24]. [c.336]

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАТУХАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В ЖИДКОСТЯХ И ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ [c.289]

Фиг. 5.14. Схема экспериментальной установки для измерения времени затухания люминесценции в твердых телах и жидкостях.

В газах типичное уширение линии составляет Av = = 10 см и обусловлено доплеровским эффектом. В твердых телах при комнатной температуре такой узкой линии получить не удается из-за взаимодействия рабочих ионов с кристаллическим полем (влияние, например, эффекта Штарка). Так, у рубина (Сг в сапфире) ширина линии люминесценции при комнатной температуре Ау = 10 см" . [c.27]

Дефекты положения узлов, линий, а также плоскостей носят общее название дефектов решетки. Исследования дефектов решетки начались с целью выяснения причин появления очень низких значений механической прочности и упругости металлов. Затем такие исследования стали развиваться в связи с потребностью объяснения структурно-чувствительных свойств кристаллов, обусловливающих такие явления, как цветовая окраска кристаллов, люминесценция, светочувствительность в фотографии, электропроводность полупроводников, магнитная проницаемость твердого тела, диффузия электронов в твердом теле, рост кристаллов и т. п. Современное интенсивное развитие полупроводников на основе германия и кремния служит стимулом усовершенствования техники исследования и регулирования дефектов решетки. [c.40]

ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, возбуждаемая электрич. полем. Э. газов — свечение газового разряда — известно давно и хорошо изучено (см. Электрические разряды в газах). Э. твердых тел была открыта на Si (О. В. Лосев, 1923), при непосредственном его контакте с электродами, и на изолированных кристал-5 г / ликах ZnS- u (эффект [c.461]

Люминесценция наблюдается во всех агрегатных состояниях — в газах, в жидкостях и в твердых телах. Например, пары и газы Оа, Sa, J2, N32 и т. д., соли редких земель, соединения бензольного ряда ароматические соединения (нафталин, антрацен и др.), разные виды красителей, неорганические кристаллы с примесями тяжелых металлов (например, ZnS с u lj или с Mn lj), называемые кристаллофосфорами, являются люминесцентными веществами — люминофорами. [c.356]

Для многих веществ (главным образом жидкостей и газов) затухание идет настолько быстро, что свечение практически прекращается одновременно с прекращением освещения. Такой тип люминесценции обычно носит название флуоресценции. Наблюдение флуоресценции требует, следовательно, непрерывного освещения. В других случаях (твердые тела) послесвечение происходит в течение большего или меньшего промежутка времени, от вид люминесцен- [c.756]

Перевести вещество в возбужденное состояние можно различными способами. В соответствии с этим люминесценцию делят на фото-, катода-, рентгена-, радиа-, электра- и трибалюминесценцию. При фотолюминесценции излучение света возникает за счет поглощаемой энергии света. Катодолюминесценция — это свечение, вызванное бомбардировкой твердого тела электронами. Облучение вещества рентгеновским излучением приводит к рентгенолюминес-ценции, а 7-излучением — к радиолюминесцеиции. Электролюминесценция может происходить при воздействии электрического поля, а триболюминесценция — при механических воздействиях. [c.314]

АНАЛИЗ [активационный — метод определения химического состава вещества с помощью регистрации излучения радиоактивных изотопов, образующихся при облучении вещества ядерными частицами люминесцентный — химический анализ вещества по характеру его люминесценции рентгенорадиометрический— анализ химического состава, основанный на регистрации рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии излучения радиоизотопного источника с атомами вещества рентгеноснектральный — метод определения химического состава примесей вещества по характеристическому рентгеновскому спектру его атомов рентгеноструктурный— метод исследования структуры вещества, основанный на изучении дифракции рентгеновского излучения в этом веществе спектральный — физический метод качественного и количественного анализа веществ, основанный на изучении их спектров — испускания, поглощения, комбинационного рассеяния света, люминесценции АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ— магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества с антипараллельной ориентацией спиновых магнитных моментов соседних атомов в кристаллической решетке АЭРОДИНАМИКА—раздел аэромеханики, изучающий законы движения газообразной среды и ее взаимодействие с движущимися в ней твердыми телами АЭРОМЕХАНИКА— раздел механики, изучающий равновесие и движение газообразных сред и механическое воздействие этих сред на погруженные в них твердые тела [c.225]

Применение У. и. Изучение спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области позволяет определять электронную структуру атомов, молекул, ионов, твердых тел. УФ-спектры Солнца, звёзд, туманностей несут информацию о физ. процессах, происходящих в горячих областях этих космич. объектов. На фотоэффекте, вызываемом У. и,, основана фотоэлектронная спектроскопия. У. и. может нарушать хим. связи в молекулах, в результате чего могут возникать разл. фотохим. реакции (окисление, восстановление, полимеризация н т. д.), что послужило основой для фотохимии. Люминесценция под действием У. и. используется для создания люминесцентных ламп, светящихся красок, в люминесцентном анализе, дефектоскопии. У. и. применяется в криминалистике и искусствоведении. Способность разл. веществ к избират. поглощению У. и. используется для обнаружения вредных примесей в атмосфере и в УФ-микроскопии. [c.221]

Систематическое изложение проведенных автором исследований и их обобщение в одной работе представляется нам целесообразным в связи с все более возрастающим научным и практическим интересом, который представляют монокристаллы щелочнс-гало-идных соединений. Эти соединения играют особую роль в изучении гетерополярных кристаллов и в выяснении самых разнообразных процессов, происходящих в диэлектриках и полупроводниках. Их роль в решении общих вопросов теории кристаллического состояния можно сравнить с ролью атома водорода в создании теории атома. Именно поэтому кристаллы щелочно-гало-идных соединений привлекали и продолжают привлекать внимание исследователей в качестве объектов и моделей при изучении различных свойств твердых тел, в том числе и люминесценции кристаллофосфоров. [c.5]

Современные представления о механизме люминесценции кри-сталлофосфоров основаны на зонной теории твердого тела. Как известно, по этой теории энергетический спектр электрона в изолирующем кристалле состоит из ряда зон дозволенных значений энергии, разделенных полосами запрещенных значений энергии. Верхняя зона заполненных уровней энергии обычно заполнена валентными электронами ионов решетки, как показано на схеме рис. 17. [c.44]

Наибольший квантовый выход (отношение числа испущенных квантов к числу поглощенных) среди твердых тел наблюдается для сложных неорганических веществ, называемых кристаллофосфорами [2.31, 2.32]. Создание условий для эффективной люминесценции обеспечивается введением в материалы примесных атомов, образующих разрешенные локальные уровни энергии в запрещенной зоне кристалла (активные центры люминесценции). Спектр люминесценции определяется природой активных центров. К таким веществам относятся ленардов-ские кристалофосфоры ZnS u (сульфид цинка, легированный медью), SrS u, ZnS Mn, aS Bi и т. д. [2.33. [c.55]

Интенсивность и форма спектра, а также длительность неравновесного излучения твердого тела, возникающего при поглощении возбуждающего света, изменяются с температурой. Имеются два параллельных механизма, под действием которых распадается возбужденное состояние испускание кванта света и безызлучательный переход на основной уровень. При увеличении температуры с большей вероятностью происходит безызлучательный распад возбужденных состояний после поглощения света. По этой причине интенсивность люминесценции падает с температурой. Для наиболее простого случая запишем уравнение для скорости, с которой измененяется концентрация п возбужденных уровней вследствие излучательных (с частотой и безыз-лучательных (с частотой переходов [c.86]

Излучение светящегося пламени удовлетворяет за кону Кирхгофа с высокой точностью. Это излучение практически никогда не имеет полностью характера сплошного спектра, свойственного твердому телу. Газы пламени накладывают на этот сплошной спектр собственное излучение, имеющее, как известно, вид атомных линий и молекулярных полос. Это излучение также в основном подчиняется закону Кирхгофа, кроме некоторых линий и полос люминесцентного происхождения, наблюдающихся иногда в зоне интенсивной химической реакции. В красной области спектра люминесценция обычно отсутствует. Спектральные линии и полосы температурного происхождения, удовлетворяющие зокону Кирхгофа, не вносят погрешности при измерении по методу лучеиспускания и поглощения. [c.360]

Схема V используется при наблюдении люминесценции весьма концентрированных растворов, когда все свечение сосредоточено около передней стенки кюветы и поперечное наблюдение по схеме II применить нельзя, так как свечейие оказалось бы либо очень слабым, либо отсутствовало бы полностью. Наблюдение люминесценции но схеме V ведется с той же стороны под некоторым уг-Л0Л1 как и возбуждение. Схема V используется поэтому очень часто, когда имеют дело с непрозрачными твердыми телами или порошками. Угол между направлением возбуждения и направлением наблюдения надо выбирать так, чтобы он значительно отличался от угла зеркального отражения. Лучше всего, чтобы он был меньше этого угла. Облучаемую поверхность исследуемого объекта рекомендуется устанавливать перпендикулярно к оси возбуждающего пучка. [c.548]

Эйнштейн показал необходимость нринисать кванту света помимо энергии Е = также и имнульс р = Е с, направление которого совпадает с направлением распространения света. Исходя из гипотезы световых квантов он объяснил ряд закономерностей фотоэффекта (испускание электронов твердыми телами иод действием электромагнитного излучения), люминесценции, фотохимических реакций [c.18]

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ — физич. метод опре деления качественного и количественного состава вещества на основе изучения его спектров. В зависимости от характера исследуемых спектров различают С. а. по спектрам иснускапия (э м и с с и о н-н ы й), дающий элементарный состав пробы С. а. по спектрам поглощения в газе, жидкости или твердом тело (а б с о р б ц и о н п ы п), позволяющий определять как элементарный, так и молекулярный состав вещества С. а. по спектрам комбинац. рассеяния света, по спектрам люминесценции С. а. по рентгеновским спектрам. [c.15]

Прингсхейм П. и Фогель М., Люминесценция жидких и твердых тел, Изд. иностранной литературы, 194(8, [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...