Luminiscence

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search
Luminiscence kristālā.

Luminiscence ir spontāna elektromagnētiskā starojuma emisija, kuru neizsauc melna ķermeņa starojums, bet gan enerģijas atbrīvošana elektronu pārejas no ierosināta uz pamatstāvokli rezultātā. [1]

Luminiscenci dēvēt par auksto gaismu. Emitēta starojuma viļņa garums ir optiskajā diapazonā, kurš ietver daļu ultravioletās, visu redzamās un daļu infrasarkanās gaismas diapazona jeb no 430 līdz 750 nanometriem (nm).

Svarīgi saprast, ka luminiscence fundamentāli atšķiras no kvēles jeb melna starojuma. Kvēli izsauc augsta materiāla temperatūra un novērojama visiem elementiem, kuri nemaina agregātstāvokli augstajā temperatūrā. [2]

Kvēli tipiski novēro no 550 °C līdz 1300 °C , bet luminiscence vispārīgā gadījumā nav atkarīga no materiāla temperatūras un novērojama no 3 K līdz agregātstāvokļa maiņas robežai.

Tipi[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Fluorescence, fosforescences un termostimulētas luminiscences attēlojums.

Luminiscenci iedala attiecīgajos tipos:

  • Ķīmiskā luminiscence gaisma tiek emitēta ķīmiskās reakcijas rezultātā;
    • Bioluminiscence gaisma tiek emitēta bioķīmiskās reakcijas rezultātā;
    • Elektroķīmiskā luminiscence gaisma tiek emitēta elektroķīmiskās reakcijas rezultātā;
    • Lyoluminiscence gaisma tiek emitēta ierosinātas cietvielas izšķīdināšanas rezultātā;
    • Candoluminiscence gaisma tiek emitēta materiālam sasniedzot konkrētu temperatūru, bet emitējot īsāka viļņa garuma starojumu kā to, kuru nosaka melna ķermeņa starojums;
  • Kristaluminiscence gaisma tiek emitēta kristalizācijas procesa laikā;
  • Elektroluminiscence gaismas emisiju izsauc elektronu plūsma materiālā;
    • Katodoluminiscence gaismas emisiju izsauc apstarošana ar elektroniem;
  • Mehāniskā luminiscence mehāniskā mijiedarbība ar cietvielu izsauc gaismas emisiju;
    • Triboluminiscence gaismas emisiju izsauc kristālisko saišu saraušana. Saišu saraušanu var izsaukt materiāla skrāpēšana, spiešana vai beršana;
    • Fraktoluminiscence gaismas emisiju izsauc kristālisko saišu saraušana materiālam plīstot jeb plaisai izplatoties;
    • Pjezoluminiscence materiāliem, kuriem novērojams pjezoelektroskais efekts un fluorescence vai fosforescence, efektu sauc par pjezoluminiscenci nevis par triboluminiscence. Gaismas emisiju izsauc materiāla spiešana, stiepšana vai potenciāla starpības radīšana.
    • Sonoluminiscence gaisma tiek emitēta skaņas radītu gaisa burbuļu eksplozijas rezultātā šķidrumos
      Vienkāršots fotoluminiscences mehānisms.
  • Fotoluminiscence gaismas emisiju izsauc fotonu absorbcija;
    • Fluorescence fotoluminiscences apakštips. Elektronu pāreja novērojama no singleta uz singleta līmeni. Dzīves laiks pāris nanosekundes ();
    • Fosforescence elektronu pāreja novērojama no tripleta uz singleta līmeni. Dzīves laiks var būt no dažiem simtiem nanosekunžus līdz vairākām minūtēm ();
  • Radioluminiscence gaismas emisiju izsauc jonizējošais starojums;
    Termoluminiscences process.
  • Termoluminiscence gaismas emisiju izsauc elektronu atbrīvošana no ķērājcentriem jeb režģa defektiem termiskās enerģijas paaugstināšana jeb ierosināta materiāla uzsildīšana; [3][4]
    • Krioluminiscence gaismas emisiju izsauc materiāla atdzesēšana.

Pielietojumi[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Katru luminiscences tipu var un pielieto.

  • LED jeb gaismu emitējošās diodes balstās uz elektroluminiscences; [5]
  • Fosforescences tiem izmantota gan dekoratīvajos dizaina elementos, gan aviācijas un navigācijas instrumentos;
  • Fosforescenci izmanto lampās un lāzeros;
  • Termoluminiscenci izmanto:
    • Termoluminiscences dozimetros; [6]
    • Termoluminiscences termometros;
    • Iežu vecuma noteikšanai.
  • Neinvazīvos dzīvnieku un augu pētījumos; [7]
  • Ķīmisko vielu analīze;
  • Jonizējoša starojuma reģistrācijai; [8]

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. «Современная высшая школа: инновационный аспект». International Institute of Design and Service.
  2. "An Introduction to Practical Chemistry, including Analysis". BMJ s1-12 (24): 663–663. 1848-11-29. doi:10.1136/bmj.s1-12.24.663. ISSN 0959-8138.
  3. Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry. Weinheim, Germany : Wiley-VCH Verlag GmbH. 2007-12-29. 264–291. lpp. ISBN 978-3-527-61713-5.
  4. Thermoluminescence of Solids. Cambridge University Press. 1985-05-23. 64–126. lpp. ISBN 978-0-521-24520-3.
  5. Carbon nanotubes : advanced topics in the synthesis, structure, properties, and applications. Berlin : Springer. 2008. ISBN 978-3-540-72865-8. OCLC 233973272.
  6. Ginjaume, M. (2010-12-15). "Performance and approval procedures for active personal dosemeters". Radiation Protection Dosimetry 144 (1-4): 144–149. doi:10.1093/rpd/ncq457. ISSN 0144-8420.
  7. K. SIEGBAHN. Alpha-, Beta- and Gamma-Ray Spectroscopy. Elsevier, 1968. 79–202. lpp. ISBN 978-0-7204-0083-0.
  8. Bhardwaj, D.M; Jain, D.C; Rao, K.V.R; Kumar, Ravi; Singh, Fouran; Gupta, R.P (2004-08). "Photoluminescence and atomic force microscopic studies on pre- and post-irradiated ruby with Ni6+ ion". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 222 (3-4): 533–537. doi:10.1016/j.nimb.2004.03.066. ISSN 0168-583X.