Люминесценция поляризация

Известны различные виды излучения вещества — отражение и рассеяние света, тепловое излучение, излучение заряженных частиц при их ускоренном или заторможенном движении и т. д. Однако существует излучение, отличное от этих видов как по характеру возбуждения и протекания, так и по характеристикам самого излучения (спектральному составу, поляризации и т. д.). К таким видам излучения относится свечение окисляющегося в воздухе фосфора, свечение газа при прохождении через него электрического тока, свечение тел после облучения их светом, свечение специальных экранов при ударе о них электронов (экраны телевизоров, осциллографов и др.) и т. д. Все эти виды излучения, как увидим дальше, обусловлены переходом частиц (атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов) из возбужденного состояния в основное и называются люминесценцией. Понятие люминесценция было введено впервые Видеманом в 1888 г. Существенный вклад в развитие учения о люминесценции был сделан советской школой физиков, во главе которой стоял акад. С. И. Вавилов. [c.356]

Пространственная диффузия частиц не влияет на степень поляризации люминесценции. [c.261]

Контроль качества алмазов по степени поляризации их люминесценции. Определение напряжений в непрозрачных объектах с помощью оптически-активных покрытий. [c.111]

Оптич, детектирование электронного парамагн. резонанса (ЭПР) основано на уменьшении созданной светом разности заселённостей подуровней в зоне проводимости под действием переменного поля с частотой ЭПР. Уменьшение поляризации люминесценции в условиях ЭПР позволяет регистрировать резонанс [c.440]

П. л, в среде с частичной ориентацией молекул. Такие среды можно представить как состоящие из двух частей — полностью ориентированной и хаотической. Первая испускает П. л. даже при изотропном возбуждении (спонтанная поляризация), для второй возможна П. л. лишь при анизотропном возбуждении. Исследование поляризации люминесценции таких сред позволяет судить о степени упорядоченности среды, характере ориентации излучающих частиц и её динамике. [c.69]

Исследуя поляризацию и изменение с температурой интенсивности полос люминесценции достаточно чистых монокристаллов и сравнивая их со спектром поглощения, можно в ряде случаев однозначно установить их природу. Резкополяризованные полосы люминесценции, поляризация и положение которых совпадают с поляризацией и положением компонент резонансных дублетов в спектре поглощения, относятся к переходам из экситонных зон непосредственно в основное состояние. При низких температурах в спектре люминесценции наблюдается только длинноволновая компонента дублета. [c.588]

Первоначальная цель опытов Вавилова и Черенкова сводилась к изучению люминесценции растворов различных веществ под действием у-излучения. Было замечено, что в этих условиях опыта сами растворители (вода, бензол и др.) испускают слабое свечение, характеризующееся особыми свойствами (направленность и поляризация излучения, сконцентрированного в некоем конусе), отличающими ого от обычной люминесценции. Было выяснено, что фактически свечение вызывается не у-излучением, а сопутствующими ему быстрыми р-электронами. При истолковании эффекта удалось установить, что он имеет м сто лишь в том случае, когда и — скорость электронов (в более поздних опытах использовались протоны, ускоренные в синхро4)азотроне рис. 4.23) больше фазовой скорости электромагнитной волны в исследуемом веществе. Таким образом наблюдалась аналогия явления из газовой динамики — снаряд обгоняет созданную им волну давления. [c.172]

Всякое излучение кроме всех прочих характеристик (яркость, спектральный состав, поляризация и т.д.) характеризуется и энтропией (опять той самой проклятой энтропией, которую на горе всем инверсионщикам придумал Р. Клаузиус). Она равна нулю только у монохроматического (одноцветного) когерентного излучения, где все кванты имеют совершенно одинаковую частоту синхронных колебаний. Такое высококачественное излучение имеет эксергию, равную энергии, и может, следовательно, в принципе целиком быть преобразовано в работу. Если же поток излучения характеризуется широким спектром разных частот, то его энтропия может быть значительной она тем больше, чем больше беспорядок , получающийся при наложении разных частот в одном общем потоке излучения. Так вот, антистоксова люминесценция как раз характеризуется тем, что накачка люминофора энергией ведется излучением с узким спектром частот (т. е. с малой энтропией), а выдает он излучение с широким (т. е. с большой энтропией) поэтому радоваться тому, что W2>Wu а Q извлечено из окружающей среды и концентрируется , нет оснований. Наоборот, следует признать, что процесс идет с ухудшением энергии уходящий поток излучения уносит большую энтропию, чем приносят входящие потоки энергии (рис. 5.9,6). Прирост энтропии AS связан с необратимостью реального процесса в люминофоре. Налицо явная, как говорят шахматисты, потеря качества . Это видно и из эксергетического баланса (рис. 5.9, в) выходящая эк-сергия меньше входящей на величину потери D. [c.214]

Магнитооптич. регистрация изменений намагниченности парамагнетика под действием резонансного СВЧ-поля используется как метод детектирования эффекта электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Оптич. регистрация ЭПР в возбуждённом электронном состоянии осуществляется, как правило, детектированием изменений поляризац. пространств, пли спектральных характеристик люминесценции, сопровождающей дезактивацию этого состояния. [c.703]

Явление поляризации света лежит в основе ряда методов исследования структуры вещества с помощью многочисл. поляризационных приборов. По изменению степени поляризации (деполяризации) света при рассеянии и люминесценции можно судить о тепловых и структурных флуктуациях в веществе, флуктуациях концентрации растворов, о внутри- и межмолекулярной передаче анергии, структуре и расположении излучающих центров и т. д. Широко применяются поляризационно-оптический метод исследования напряжении, возникающих в твёрдых телах (напр., при механич. нагрузках), по изменению поляризации прошедшего через тело света, а также метод исследования свойств поверхности тел по изменению поляризации при отражении света эллипсометрия). В кристаллооптике ноляризац, методы используются для изучения структуры кристаллов, в хим. промышленности — как контрольные при произ-ве оптически активных веществ (см. Сахариметрия), в оптич. приборостроении — для повышения точности отсчётов приборов (напр,, фотометров). [c.420]

ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ — различие оптич. свойств среды, связанное с зависимостью скорости световых волн от направления распространения и их поляризации. О. а. проявляется в двойном лучепреломлении, дихроизме, вращении плоскости поляризации, а также в деполяризации при рассеянии света в среде, в поляри-зов. люминесценции и т. д. Только в исключительных условиях оптич. излучение определённых поляризаций и направлений распространяется в оптически авиао-тропных средах не преобразуясь. В прозрачной оптически анизотропной среде световая волна в общем случае представляет собой суперпозицию двух ортогонально поляризов. волн, имеющих разные скорости распространения. [c.427]

Метод попярнзоваиной люминесценции основан на измерении степени (р) циркулярной поляризации рекомбинационного излучения (люминесценции) с участием ориентированных носителей. При наблюдении люминесценции вдоль возбуждающего луча р = (5). Если время жизни фотовозбуждённого неравновесного состояния т т , то наблюдается значит, величина Ро = ( + — п-)/(1г+ - - 11-), где — числа фотонов реком-бинац. излучения, поляризованных по правому и левому [c.438]

Методы ЯМР и квантовой магнитометрвн. Большие времена спиновой релаксации ядер т позволяют накопить в освещаемом полупроводнике ядерную поляризацию, на неедс. порядков превышающую её термодинамически равновесное значение. Процессы О. о. электронных спинов и наблюдение её результатов разделены во времени. Созданную путём освещения в слабом магн. поле ядерную поляризацию измеряют с помощью ЯМР-спектрометра или сквида. Этот метод эффективен для чистого 81, в к-ром наблюдение поляризации люминесценции при О. о. затруднено из-за соотношения т т . Отказ от регистрации люминесценции позволяет использовать непрямые оптич. переходы с малыми квантовым выходом и коэф. поглощения. Это обеспечивает поляризацию ядерных спинов в объёме образца. [c.438]

Спиновая метка фотовозбуждёпных электронов, двигающихся через области переменного состава в ва-ризонных полупроводниках и полупроводниковых структурах, позволяет изучать диффузию и подвижность неравновесных носителей, исследовать процесс переизлучения. Параметры зонной структуры исследуются по зависимости степени поляризации люминесценции или эмит1щуемых в вакуум электронов от энергии квантов возбуждающего света. [c.438]

Поведение электронно-ядерной спин-системы в условиях О. о. описывается системой связанных нелинейных ур-ний. При определённой пространственной структуре поля Ня есть области решений, где поляризация электронов и ядер бистабильна (рис. 3, б), а также решение, к-рое неустойчиво, что соответствует возникновению незатухающих колебаний (рис. 3, в). Бистабильность и неустойчивость поляризации люминесценции наблюдались при О. о. в твёрдых растворах А1д.Оа1 Лэ, в к-рых существенную роль играет локальное нарушение кубич. симметрии, вызванное частичным замещением атомов Са на А1. Период незатухающих колебаний р в зависимости от внеш. условий изменялся в диапазоне 10—50 с. Нелинейные эффекты — следствие коллективного характера электронно-ядерных взаимодействий при О. о. Они наблюдались в диапазоне Н 0,1—1000 Э. [c.439]

Оптическое детектирование парамагнитного резонанса. В условиях накопления поляризации ядер на электронные спины кроме внеш. поля действует эффективное поле ядер Нд, что влияет на вид зависимостей р (Я) и позволяет оптически детектировать ЯМР в малых объёмах ( 10 см ) при поглощении света в приповерхностном слое с толщиной меньше 1 мки. Значит, поляризация ядер, к-рая может быть получена в условиях оптич. охлаждения их спин-системы, позволяет обнаружить ЯМР в слабых внеш. магн. полях. Уменьшение Нд в результате деполяризации ядер в условиях резонанса приводит к изменению поляризации люминесценции, что и делает возможным оптич. детектирование I3MP. При этом удаётся наблюдать резонансные переходы с одноврем. переворотом спинов как в одной, так и в разных подрешётках кристалла (рис. 5). [c.439]

О. а. в. имеют своеобразные спектры комбинац. рассеяния, рэлеевского рассеяния, дают циркулярно гю-ляризов. люминесценцию, что позволяет исследовать и возбуждённые состояния. О. а. в. в виде кристаллов применяют в оптич. приборах и устройствах для поворота плоскости поляризации, в качестве фазосдвигающих пластинок, в полутеневых устройствах, модулирующих устройствах, В геологии О. а, в. позволяют определить минералы, компоненты нефтей. [c.444]

О. с. для трансформации излучения. Этот класс О. с. включает в себя генерирующие люмивесцирующие, фо-тохромные и магн.-оптич. стёкла. Генерирующее люминесцирующее стекло (ГЛС) является твёрдым люминофором, используется в качестве активной среды твердотельных лазеров, нормируется по показателю поглощения активатора (преим. неодима), времени затухания люминесценции и показателю поглощения на длине волны генерации 1,06 мкм (неактивное поглощение). Фотохром ные стёкла (ФХС) обеспечивают нестабильное во времени поглощение света под действием оптич. накачки или самого проходящего излучения, нормируются по макс, потемнению и степени релаксации потемнения за фиксиров. время. М а г н и г о-оптич. стёкла (МОС) вращают плоскость поляризации оптич. излучения под действием магн. поля, нормируются по величине Верде постоянной, [c.460]

Особенности элементарного акта излучения, а также множество физ. процессов, нарушающих осевую симметрию светового пучка, приводят к тому, что свет всегда частично поляризовав. П, с. может возникать при отражении и преломлении света на границе раздела двух изотропных сред с разл. показателями преломления в результате различия оптич, характеристик границы для компонент, поляризованных параллельно и перпендикулярно плоскости падения (см. Френеля формулы). Свет может поляризоваться либо при прохождении через анизотропную среду (с естеств, или индуцированной оптич, анизотропией), либо вследствие разных коаф. поглощения для разл. поляризаций (см. Дихроизм), либо вследствие двойного лучепреломления. П. с. возникает при рассеянии света, при оптич. возбуждении резонансного свечения в парах, жидкостях и твёрдых телах. Обычно полностью поляризовано излучение лазеров. В сильных электрич. и магн. полях наблюдается полная поляризация компонент расщепления спектральных линий поглощения и люминесценции газообразных и ковдеасиров. сред (см. Электрооптика, Магнитооптика), [c.67]

ПОЛЯРИЗОВАННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. Люминесцентное излучение мн. объектов полностью или частично, линейно или циркулярно поляризовано вследствие анизотропии элементарных актов поглощения и испускания квантов света в процессе люминесценции. Если лгоминесциругощая среда макроскопически анизотропна, то изл атели (атомы, молекулы, ионы) имеют преимуществ, ориентацию моментов, к-рая п определяет поляризацию люминесценции. Анизотропия в среде может быть и наведённой, возникающей в результате направленной ориентации излучателей во внеш. Поле (электрическом, магнитном), а также анизотропии возбуждения (в частности, при возбуждении люминесценции поляризов. светом). [c.68]

П. л. изотропных растворов сложных молекул также описывается с помощью осцилляторных моделей. Этог, вид П. л. особенно разносторонне исследован. Люминесценция растворов может быть поляризована не только при возбуждении линейно поляризованным светом (сте- пень поляризации р), но и при возбуждении естест- венным, неполяризованным светом и наблюдении люми- ) несценции в направлении, перпендикулярном лучу воз- ( буждения ), причём (2 — Осциллятор- [c.68]

Мощное световое возбуждение позволяет также осуществлять двухфотонное возбуждение молекул в растворе, причём наведённая поляризация люминесценции в этом случае может быть значительно выше, чем при одаофотонном возбуждении при сопоставимых условиях (наир., если для однофотонного линейно поляризован-пого возбуждения изотропного раствора 5 = то в сопоставимом случае двухфотонного возбуждения — == /а). Причина такого различия состоит в том, что второе анизотропное возбуждение происходит в среде, уже предварительно частично поляризованной первым анизотропным возбуждением. [c.69]

Спектральные исследования П. л. растворов включают, изучение зависимостей от длины волн возбуждения кц и. люминесценции Х . Зависимость. от Хд (поляри-зац. спектры) позволяет определить относит, ориентацию осциллятора излучения и осцилляторов, соответствующих разным полосам поглощения. Изменения З в зависимости от Л], обычно невелики, определяются электронно-колебат. переходами и позволяют опреде- лять ях симметрию. Применяя методы тонкоструктур-Цой селективной спектроскопии (методы, основанные на Шполъского эффекте, или селективное лазерное возбуждение при низких темп-рах), удаётся измерять поляризацию отд. компонент в квазилинейчатых спектрах люминесценции, получать детальную интерпретацию коле-бат. структуры спектров и устанавливать симметрию колебаний. Подобные исследования проведены, напр., для такого важного класса органич. молекул, как пор-фирпны, к к-рым относится хлорофилл и гемоглобин крови. [c.69]

Угл. и пространств, характеристики поляризации люыинесцеиции растворов, называемые поляризац. диаграммами, устанавливают зависимости степени поляризации от ориентации электрид. вектора возбуждаю-1 щего света и направления наблюдения люминесценции. [c.69]

В макроскопически изотропных кристаллах с анизотропными центрами люминесценцип, как и для изотропных растворов, применим метод поляризац. диаграмм изучение угл. и пространств, распределения поляризации люминесценции позволяет определить мультипольность излучателей. [c.69]

П. л. молекулярных кристаллов. Молекулярные кристаллы представляют собой среды, в к-рых молекулы ориентированы полностью, но типов ориентации несколько (в органич. кристаллах чаще 2 типа). Их люминесценция поляризована даже при изотропном возбуждении, но степень поляризации всегда меньше единицы. При поляризов. возбуждении степень поляризации люминесценции не зависит от ориентации вектора напряжённости электрич. поля возбуждающего света, что объясняется миграцией энергии возбужде-ння от первично возбуждённых молекул к вевозбуждён- о9 [c.69]

При межзонном поглощении линейно поляризованного света в полупроводниках электроны проводимости оказываются выстроенными по импульсам (скоростям) с преимуществ, направлением импульсов перпендикулярно вектору поляризации возбуждающего света. При рекомбинации таких анизотропно выстроенных электронов с дырками возникающая люминесценция частично линейно поляризована. Уменьшение степени поляризации в магн. поле позволяет следить за процессами энер-гетич. и импульсной релаксации злектронов. [c.70]

В косвенных методах резонансное поглощение радиочастотного поля регистрируют по изме-вению (обычно небольшому) нек-рых макроскопич. характеристик вещества. Ими могут быть, напр., интенсивность и поляризация оптич. люминесценции (оптич. детектирование), анизотропия у- и Р-радиоакт. излуче-иия, траектории молекулярных и атомных пучков в неоднородном внеш. поле (см. также Раби метод), темп-ра образца, его способность к нек-рым хим. реакциям и пр. К косвенным методам можно отнести также двойные резонансы, в к-рых поглощение квантов одной частоты регистрируют по отклику на другой частоте. Для расширения возможностей Р, используют иногокваитовые и параметрич. эффекты, акустич. методы (см., напр., Акустический парамагнитный резонанс). В ВЧ-области диапазона радиоволн (частота выше 10 Гц) Р. по своим методам и объектам исследования приближается к ИК-спектроскопии (см. Субмиллиметровая спектроскопия). [c.235]

СПЕКТРЫ КРИСТАЛЛОВ — спектры поглощения, люминесценции, рассеяния, фотопроводимости кристаллов в широком диапазоне длин волн. Наиб, информативны С. к. в оптич. диапазоне. По С. к. изучают частотные зависимости характеристик поглощения, рассеяния и люминесценции кристаллов (см. Спектроскопия кристаллов), а также поляризац. зависимости (см. Поля-риметрия), [c.626]

Симметрия кристаллич. поля определяет выделенные направления дипольного момента переходов, к-рые проявляются в различии степени поляризации люминесценции кристаллов и коэффициентов поглощения света, поляризованного вдоль и перпендикулярно оптич. оси кристалла. Напр., в кристалле рубина решётка А1еОа представляет собой октаэдр, слегка деформированный вдоль пространственной диагонали, к-рая в этом случае является оптич. осью. Деформация приводит к тому, что поглощение света, падающего вдоль оптич. оси, в полосе 5500 Л оказывается в 2 раза больше, а в полосе 4000 А на 10% меньше, чем распространяющегося в перпендикулярном направлении. Изучение поляри-зац. характеристик С. к. позволяет определять симметрию решётки, пространственную структуру центров и ориентацию дипольных моментов, соответствующих электронным переходам центров, находящихся во внутрикристаллич. поле. [c.628]

ЦЕНТРЫ СВЕЧЕНИЯ (центры люминесценции)—элементарные или составные образования в веществе, к-рые испускают кванты люминесцентного излучения (см. Люминесценция). Ц. с. могут служить отд. атомы, ионы, молекулы, их агрегаты—ассоциаты и кластеры, а также собств. дефекты кристаллич. структуры (напр., вакансии регулярных узлов), Понятие о Ц. с. как об элементарном излучателе, возникшее ещё до формирования квантовомеханич. представлений, претерпело значит, эволюцию, и в настоящее время очевидна его нек-рая условность, тем не менее его широко используют в научной литературе. Микроструктура Ц, с, во многом определяет спектральные, энергетич., инерц., поляризац. и др. свойства люминесцентного излучения. [c.426]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...