«Фотолюминесценция»

Люминесценция, возбуждаемая светом. Простейший случай Ф. – Резонансное излучение атомных паров, когда испускается электромагнитное излучение такой же частоты, какую имеет возбуждающее излучение. При Ф. молекул и др. сложных систем, согласно Стокса правилу (См. Стокса правило), излучение Ф. имеет меньшую частоту, чем возбуждающий свет. Это правило часто нарушается и наряду со стоксовой наблюдается антистоксова часть спектра – излучение частоты, большей, чем частота возбуждающего света. В более сложных молекулах после поглощения света происходит перераспределение энергии между молекулами, вследствие чего спектр излучения не зависит (или слабо зависит) от возбуждающей частоты.

В результате межмолекулярных взаимодействий, а в сложных молекулах и вследствие внутримолекулярных процессов может происходить переход электронной энергии возбуждения в энергию колебательного, вращательного и поступательного движения молекул, т. е. в тепловую энергию. Такие процессы называются тушением Ф., они приводят к тому, что квантовый выход (отношение числа испускаемых квантов к числу возбуждающих квантов) Ф. оказывается меньше единицы.

Выход Ф., вообще говоря, сложным образом зависит от длины волны возбуждающего света. Для Ф. молекул в жидкой или твёрдой среде С. И. Вавиловустановил (1924) закономерность, которую можно рассматривать как обобщение правила Стокса: квантовый выход Ф. постоянен в широкой области длин волн возбуждающего света (стоксово возбуждение) и резко падает при длинах волн, лежащих в области спектра излучения (антистоксово возбуждение).

Более сложные закономерности наблюдаются при Ф. кристаллофосфор (См. Кристаллофосфоры) в тех случаях, когда при поглощении света происходит не только возбуждение, но и фотоионизация. В этом случае Ф. возникает в результате рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения, и выход Ф. и др. её свойства зависят от того, где поглощается возбуждающий свет – в центрах свечения или в кристаллической решётке основного вещества.

Лит.: Левшин В. Л., Фотолюминесценция жидких и твердых веществ, М. – Л., 1951; Антонов-Романовский В. В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966.

1. фо́толюминесце́нция;
2. фо́толюминесце́нции;
3. фо́толюминесце́нции;
4. фо́толюминесце́нций;
5. фо́толюминесце́нции;
6. фо́толюминесце́нциям;
7. фо́толюминесце́нцию;
8. фо́толюминесце́нции;
9. фо́толюминесце́нцией;
10. фо́толюминесце́нциею;
11. фо́толюминесце́нциями;
12. фо́толюминесце́нции;
13. фо́толюминесце́нциях.

ж.

Люминесценция, возбуждаемая видимым светом или ультрафиолетовым излучением.

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - люминесценция, возбуждаемая светом.

photoluminescence

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

люминесценция, возбуждаемая оптич. излучением. В отличие от рассеяния света и горячей люминесценции, Ф. испускается после того, как в возбуждённом светом в-ве закончились процессы релаксации и установилось квазиравновесие. В обычных случаях квазиравновесие устанавливается в течение времени =10-12—10-10 с.

Спектр Ф. подчиняется Стокса правилу. В отсутствие тушения люминесценции квантовый выход (отношение числа испускаемых квантов к числу поглощённых) Ф. равен единице. Зависимость квантового выхода Ф. от длины волны возбуждающего света определяется Вавилова законом. Более сложные закономерности наблюдаются при Ф. кристаллофосфоров, для к-рой характерна нелинейная зависимость Ф. от интенсивности возбуждения. Ф. используется в люминесцентных лампах, для люминесцентного анализа, люминесцентной дефектоскопии и т. д.

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, разновидность люминесценции, возникающей под действием Фотонов, например, видимого света, инфракрасного или ультрафиолетового излучения, или же фотонов рентгеновского или гамма излучения. Люминесценция, возникающая под действием ЭЛЕКТРОНОВ, известна, как ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ.

(Фото- + Люминесценция)

люминесценция, возникающая под действием ультрафиолетового или видимого излучения; используется при лабораторных исследованиях.

фотолюминесце́нция

люминесценция, возбуждаемая светом.

* * *

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕ́НЦИЯ, люминесценция(см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ), возбуждаемая в веществе под действием оптического излучения ультрафиолетового или видимого диапазонов. Фотолюминесценция подчиняется закону Стокса – Ломмеля(см. СТОКСА ПРАВИЛО): максимум спектра излучения всегда смещен по отношению к максимуму спектра поглощения люминофора в сторону более длинных волн. Это смещение объясняется наличием «стоксовых» потерь за счет того, что часть поглощаемой люминофором энергии рассеивается в кристаллической решетке, переходя в тепловую энергию. Если облучить вещество (люминофор) в любом агрегатном состоянии ультрафиолетовым или видимым электромагнитным излучением, фотолюминесцентное изучение испускается после того, как в возбужденном светом веществе заканчиваются процессы релаксации и устанавливается квазиравновесие. Время задержки составляет 10^-12 — 10^-10 с.

При высокой плотности оптического возбуждения (например, с помощью лазера(см. ЛАЗЕР)) в некоторых материалах могут наблюдаться существенные отклонения от закона Стокса-Ломеля. Это происходит при взаимодействии падающих квантов света с возбужденными атомами вещества, когда энергия кванта добавляется к уже имеющейся энергии возбуждения. Тогда в небольшой области спектра излучения может регистрироваться люминесценция более коротковолновая, чем длина волны падающего излучения — антистоксовая люминесценция. Такие люминофоры получили название антистоксовых. С их помощью можно преобразовывать инфракрасное излучение лазеров в видимый свет.

Отношение числа фотонов люминесцентного излучения к числу фотонов возбуждающего излучения называется квантовым выходом h фотолюминесценции. В результате межмолекулярных взаимодействий, а в сложных молекулах и вследствие внутримолекулярных процессов, может происходить переход электронной энергии возбуждения в энергию движения молекул, т. е. в тепловую энергию. Такие процессы называются тушением фотолюминесценции, они приводят к тому, что квантовый выход фотолюминесценции оказывается меньше единицы. В отсутствие тушения фотолюминесценции, квантовый выход фотолюминесценции равен единице. Согласно закону С. И. Вавилова(см. ВАВИЛОВ Сергей Иванович), квантовый выход фотолюминесценции постоянен в широкой области длин волн возбуждающего излучения и резко уменьшается при длинах волн, превышающих максимум спектра фотолюминесценции. Если при поглощении света происходит не только возбуждение, но и фотоионизация, фотолюминесценция возникает в результате рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения, и выход фотолюминесценции и ее свойства зависят от того, где поглощается возбуждающий свет — в центрах свечения или в кристаллической решетке основного вещества.

Фотолюминесценция широко используется в технике, так как около 10% всей вырабатываемой энергии идет на цели освещения, а применение фотолюминофоров, используемых в люминесцентных лампах(см. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА), позволяет наиболее экономно расходовать эту энергию. Эффект фотолюминесценции используется также для люминесцентного анализа(см. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ), люминесцентной дефектоскопии(см. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ).

ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция (см.), возбуждаемая оптическим излучением.