Различные виды люминесценции

Люминесценция есть свечение вещества, являющееся избытком над тепловым излучением этого вещества при данной температуре и имеющее длительность, значительно превышающую период (10^-15 сек) излучаемых световых волн (то есть не прекращающееся сразу после устранения причины, вызвавшей её). Это определение дано С.И.Вавиловым.

В зависимости от способа возбуждения люминесценции различают несколько её видов:

1. Люминесценция, вызванная заряженными частицами:

а) ионолюминесценция - ионами;

б) катодолюминесценция - электронами;

в) радиолюминесценция - ядерным излучением.

2. Люминесценция под воздействием рентгеновского и y-излучения - рентгенолюминесценция; фотонов - фотолюминесценция.

3. Электрическим полем - электролюминесценция (свечение газового разряда).

4. Люминесценция, сопровождающая экзотермическую химическую реакцию, называется хемилюминесценцией. К ней относится биолюминесценция - видимое свечение организмов, связанное с процессами

их жизнедеятельности.

По внутриатомным процессам различают люминесценцию:

а) спонтанную;

б) вынужденную;

в) рекомбинационную.

При спонтанной люминесценции излучение происходит непосредственно вслед за возбуждением. Переход с возбужденного уровня на основной момент может быть как единым - в этом случае излучение называется резонансным, так и ступенчатым. Энергия hn как бы "разменивается" и излучаются фотоны с меньшими частотами. В последнем случае некоторые ступени могут не сопровождаться излучением, то есть быть безызлучательными.

У определенных веществ имеются уровни энергетические, переход с которых на основной путем излучения фотонов имеет малую вероятность, то есть происходит медленно и постепенно, поэтому возбужденные атомы могут задерживаться на них достаточно долго. Такие уровни называются метастабильными. В процессе возбуждения на таком уровне может происходить значительное накопление атомов.

Переход с метастабильного на основной уровень может быть ускорен путем какого-либо энергетического воздействия на атомы, например, воздействия квантами излучения такой же длины волны. Вызванное при этом излучение называется вынужденным (индуцированным или стимулированным), а само явление вынужденной люминесценцией.

Рекомбинационной называется люминесценция, происходящая в результате рекомбинационных процессов, например, при рекомбинации электронов и ионов в газах, электронов и дырок в полупроводниках и так далее.