Презентація на тему «Люмінесценція» (варіант 2)

content: ЛюмінесценціяПідготувала учениця 33-ї групиКулішова Інна

content: Люмінесценція - нетеплове світіння речовини, що відбувається після поглинання ним енергії збудження. Інша назва – ”холодне світло”.

content: 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.Речовина, у якій спостерігається люмінесценція, називається люмінофором.Omphalotus nidiformis світяться при вимкнутому світлі

content: Принцип явища люмінесценціїПри збудженні речовини тим чи іншим способом, її молекули 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.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.

content: КласифікаціяДовготривала -ФосфоресценціяКороткотривала –ФлуоресценціяВиникає внаслідок опромінення речовини світлом, іонізуючим промінням, проходження крізь неї електричного струму, при хімічних реакціях, механічному впливі тощо.Фосфоресцентний порошок при денному світлі,ультрафіолетовому випромінюванні та повній темноті.Аескулін

content: У твердих тілах розрізняють три види люмінесценції:мономолекулярна люмінесценція - акти збудження і випускання світла відбуваються в межах одного атома або молекули;метастабільна люмінесценція - акти збудження і випускання світла відбуваються в межах одного атома або молекули, але за участю метастабільного стану;рекомбінаційна люмінесценція - акти збудження і випускання світла відбуваються в різних місцях.

content: Класифікація люмінесценії за типом збудження:• фотолюмінесценція• електролюмінесценція• хемілюмінесценція• біолюмінесценція• катодолюмінесценція• рентгенолюмінесценція• радіолюмінесценція• тріболюмінесценція

content: ФотолюмінесценціяФотолюмінесце́нція — різновид люмінесценції, світіння, яке виникає під дією світлових променів оптичного діапазону частот — ультрафіолетових і видимих.Фотозбудження зручне для об'єктів з малими і середніми концентраціями люмінесцентної активної речовини. За значних концентрацій активаторів або в розчинах з поглинаючим розчинником воно збуджує тільки поверхневі шари речовини. Густина ультрафіолетових і видимих потоків випромінювання в сучасних джерелах збудження люмінесценції відносно невелика. Тому для фотолюмінесценції характерні середні і малі яскравості.

content: ЕлектролюмінесценціяЕлектролюмінесце́нція — різновид  люмінесценції, світіння газів під час проходження через них електричного струму, а також світіння кристалів  під дією електричного поля.Безпосереднім збудником світіння є носії струму , утворені на першій стадії процесу в результаті дії сильного поля на речовину. Наявність цієї першої стадії відрізняє електролюмінесценцію від катодолюмінесценції, в якій під час збудження використовуються електрони, введені в поле від стороннього джерела.Електролюмінесценція використовується для освітлення в люмінесцентних лампах і світлодіодах.

content: Полярне сяйвоПолярним сяйвом називають світіння атмосфери. Причиною появи яскравих різноколірних сполохів на небі є сонячний вітер. Його потоки по силових лініях магнітного поля спрямовуються в райони земних полюсів. Земна атмосфера одержує багато заряджених частинок з космічного простору. Зіткнення частинок атмосфери та сонячного вітру спричиняє світіння верхніх, дуже розріджених шарів. Виділяючи надлишок енергії, атоми кисню дають яскраве випромінювання в зеленій та червоній областях спектру, молекули азоту — у фіолетовій.

content: ХемілюмінесценціяХемолюмінесценція -  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

content: БіолюмінесценціяХемолюмінесценція, що протікає в живих організмах (світіння комах, черв'яків, риб), називається біолюмінесценція і пов'язана з окисними процесами.Біолюмінесценція виникає в результаті процесів біологічного ферментативного окислення, яке відбувається з участю ферменту люциферази. При допливі кисню воно посилюється, тому біолюмінесценцію морських організмів часто можна спостерігати як «світловий слід» за кормою корабля. Світіння багатьох організмів зумовлюється наявністю фотобактерій.

content: КатодолюмінесценціяКатодолюмінесце́нція — різновид люмінесценції, світіння, спричинене електронами, які отримують великі швидкості під дією електричного поля.Приклад: електронно-променева трубка.

content: РентгенолюмінесценціяРентгенолюмінесценція – люмінесценція, викликана вбиранням рентгенівських променів .Приклад – свічення деяких мінералів під дією видимих та ультрафіолетових променів.

content: РадіолюмінесценціяРадіолюмінесценція - різновид люмінесценції, світіння люмінесцентних речовин під дією швидких часток - продуктів радіоактивного розпаду (α- і β-променів, а також жорсткої радіації γ-променів) і космічної радіаціїСпалахи світіння, які виникають під час потрапляння окремих часток на люмінесцентну речовину, називаються сцинтиляціями.

content: ТріболюмінесценціяТриболюмінесценція - люмінесценція, що виникає при розтиранні, роздавлюванні або розколюванні кристалів.Як приклад триболюмінесценції ефект Коппа-Етчеллса. Один американський журналіст зауважив незвичайне світіння, що виникає при посадці або зльоті гелікоптера в пустелі через тертя лопатей гелікоптера об частинки піску і пилу в повітрі. Явище було їм названо на честь двох американських солдатів, загиблих в липні 2009 року в Афганістані їх прізвища були Копп і Етчеллс).

content: Спектром люмінесценції називають залежність інтенсивності люмінесцентного випромінювання від довжини хвилі світла, що випускається.Сталість спектра люмінесценціїНезалежно від способу збудження і довжини хвилі збуджуючого світла спектр люмінесценції залишається незмінним при даній температурі. порушуємо середовища, системи реєстрації випромінювання.Безліч дозволених енергетичних рівнів в атомі / молекулі, а також безліч довжин хвиль джерел збудження люмінесценції дозволяє для використовуваного середовища отримувати безліч спектрів люмінесценції в різних областях спектру і не повторюють один одного.

content: Принцип Франка - КондонаЧастина електронної енергії при поглинанні і випусканні світла повинна витрачатися на збільшення коливань структури, перетворюватися на тепло. Явище спостерігається в результаті різкої зміни градієнта електронної енергії близько ядер при збудженні і релаксації.Правило Стокса - ЛоммеляСпектр люмінесценції, як правило, зсунутий відносно спектра поглинання в сторону довгих хвиль. Дане правило прийнято пояснювати втратою деякої частини поглиненої енергії на тепловий рух молекул. Зазначимо, що існує антістоксовскій люмінофор випромінює більш короткохвильове випромінювання ніж падаюче. Як правило одне і теж речовина здатна випускати випромінювання як в стоксовой, так і в антистоксової областях спектру, щодо частоти збуджуючого люмінесценцію випромінювання.Правило дзеркальної симетрії ЛевшинаСпектральні лінії випускання і поглинання в координатах частоти є взаємним дзеркальним відображенням. Положення осі симетрії показує енергію чисто електронного переходу. Даним властивістю володіють в основному рідкі люмінофори; дослідження останніх років показали, що воно може бути справедливо і для середовищ в інших агрегатних станах.

content: Вихід - одна з найважливіших характеристик люмінесценції. Виділяють квантовий вихід і енергетичний вихід.1) Під квантовим виходом розуміють величину, що показує відношення середнього числа випроменених квантів на один поглинений:Вихід люмінесценції - Число випроменених квантів, - Число поглинених квантів.

content: Вавіловим було показано, що квантовий вихід в розчинах не залежить від довжини хвилі збуджуючого світла. Це пов'язано з величезною швидкістю коливальної релаксації, в ході якої збуджена молекула передає надлишок енергії молекулам розчинника.2) Енергетичний вихід - відношення енергії випромінюють квантів до енергії поглинених:Частота випромінюванняЧисло випроменених квантів,Число поглинених квантівЕнергетичний вихід із зростанням довжини хвилі збуджуючого світла спочатку зростає пропорційно довжині хвилі збуджуючого її світла, потім залишається постійним і після деякої граничної довжини хвилі різко падає вниз (закон Вавилова).

content: Дякую за увагу!