2015-05-10
2229
Фотопроцессы в биологических системах сопровождаются возникновением электронно-возбужденных состояний молекул. Электронно-возбужденные состояния молекул характеризуются энергией и временем жизни. Молекула не может долго находится в электронно-возбужденном состоянии и переходит в основное состояние с испусканием кванта света. Испускание света молекулой (люминесценция) происходит за время более длительное, чем время поглощения света молекулой (10-15 с). За это время с молекулой может произойти ряд изменений, определяющих изменения спектров испускания (люминесценции) по сравнению со спектрами поглощения.
По Вавилову С. И.: Люминесценция есть свечение вещества, являющееся избыточным над тепловым излучением этого вещества при данной температуре и имеющее длительность, значительно превышающую период излучаемых световых волн.
По способу возбуждения молекулы люминесценцию различают:
1. Люминесценция, вызванная заряженными частицами:
а) ионолюминесценция - ионами;
|
|
|
б) катодолюминесценция - электронами;
в) радиолюминесценция - ядерным излучением.
2. Люминесценция, вызванная квантами рентгеновского излучения - рентгенолюминесценция; оптического излучения - фотолюминесценция.
3. Люминесценция, вызванная электрическим полем - электролюминесценция.
4. Люминесценция, сопровождающая 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. Некоторые энергетические уровни молекулы или атома могут быть метастабильными, т.е. вероятность переходов электронов с этих уровней на любые уровни с меньшей энергии очень мала. Атом или молекула может достаточно долго находится в таком электронно-возбужденном состоянии. Переход с метастабильного на основной уровень может быть ускорен путем внешнего энергетического воздействия на атом или молекулу. Например, переход атома или молекулы с метастабильного энергетического уровня на основной может инициироваться квантом излучения той же энергии, что и инициированный переход. Вызванное при этом излучение называется вынужденным (индуцированным или стимулированным), а само явление вынужденной люминесценцией. Рекомбинационной называется люминесценция, происходящая в результате рекомбинационных процессов, например, при рекомбнации электронов и ионов в газах, электронов и дырок в полупроводниках и так далее.
