Как происходит люминесценция? Виды люминесценции

Люминесценция - квантовое явление. В 20 столетии, когда зародилась квантовая физика, было установлено, что энергия микрочастицы квантуется- принимает лишь определённые значения. С этими значениями связывают энергетические уровни в атоме (Цифры1,2,3 на рис.2). Согласно квантовым представлениям, электрон, находясь во вращательном движении вокруг ядра, может находиться на определённом энергетическом уровне и при этом он энергию не излучает.

Уровень 1- основной уровень. Представьте себе шарик в ямке, так это и есть уровень- “дно ямки” - состояние с наименьшей энергией, наиболее устойчивое состояние атома. В природе действует такой принцип, что вся система всегда стремится к состоянию с наименьшей энергией. Вспомните, как кошка сворачивается в клубочек, чтобы уменьшить тепловые потери.

Под воздействием постороннего источника энергии (в результате различных процессов) атомы и молекулы переходят с основного энергетического уровня (1) в возбуждённое состояние (3). В таком состоянии они могут находиться в течение определённого времени в зависимости от вещества (от наносекунд до нескольких часов). При этом могут совершаться безизлучательные переходы на более низкий (2) уровень, а затем при возвращении на основной уровень (1) атом испускает свет. Этот свет - люминесцентное излучение самого вещества.

Рис 2. Схема квантовых переходов в атоме при люминесценции.

Цвет излучаемого света зависит от того, с какого энергетического уровня – на какой переходит атом. Со 2 на 1- один цвет, с 3 на 1- другой. Чем больше разность энергетических уровней, тем больше частота излучаемого света (и меньше длина волны). См. рис.1

Люминесцентное излучение лежит в видимом, ближнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Не все виды люминесценции можно наблюдать невооружённым глазом. Например, растения, облучённые видимым светом, начинают переизлучать в инфракрасном диапазоне.

Люминесцируют и живые организмы. Существуют светящиеся жуки, комары, глубоководные рыбы, медузы. Есть светящиеся грибы.

Все ссылки на фото и литературу приведены в конце проектной работы.