Фотолюминесценция и люминесцентные лампы

 

Фотолюминесценция вызывается видимым светом.

Примером легко наблюдаемой люминесценции может служить синевато-молочное свечение керосина, рассматриваемого на дневном свету. Очень большое число растворов красок и других веществ обнаруживают люминесценцию под действием источников, испускающих ультрафиолетовый свет (например, электрической дуги или ртутной лампы).

 

Механизм фотолюминесценции.

 

 

Тело поглощает энергию падающего света, и эта энергия превращается в собственное излучение вещества. При этом длина волны излучения больше длины волны поглощённого света (это правило люминесценции, сформулированное Стоксом в 1852 году). Так происходит потому, что энергия обратно пропорциональна длине волны света, и часть поглощённой энергии затрачивается не на излучение, а на другие процессы. Ультрафиолетовые лучи могут вызвать синее свечение, синие лучи - зелёное, зелёные – красное.

Механизм правила Стокса.

 

 

Направим свет от фонаря на фиолетовое стекло, пропускающее только волны фиолетового спектра. Если пучок фиолетового света направить на колбочку, в которой содержится раствор флюоресцеина, то освещенная жидкость начинает ярко люминесцировать зелено-желтым светом.

 

По этому принципу работают люминесцентные лампы. Электроны, вылетающие с электрода лампы, сталкиваются с атомом паров ртути и возбуждают один из электронов внешней оболочки атома ртути. Возбуждённый электрон быстро возвращается на прежний основной уровень. Атом излучает ультрафиолетовый свет. Это излучение поглощается стенками лампы, покрытыми разными люминофорами - веществами, способными светится под действием света. Кристаллы люминофоров излучают свет в видимой области спектра. Смесь люминофоров воспроизводит спектр дневного света. Частота промышленного тока 50 Гц, то есть период 0,02 с. С такой же частотой должно происходить излучение света люминофором, иначе лампа будет неприятно мигать.

 

Существуют светящиеся краски. Для изготовления таких красок используют органолюминофоры, которые светятся в жидком растворе (флуоресцеин, родамин и др.). Цвет свечения может быть подобран для любой части спектра.

Светящийся лак для ногтей при освещении ультрафиолетовым светом светится без всякой подсветки.

Отбеливающие порошки действуют таким же образом.

Они преобразуют естественный ультрафиолетовый свет в голубой, тем самым усиливается излучение выстиранных тканей в видимой области спектра. Интенсивность отражённого от ткани света становится больше, чем интенсивность фона, и бельё выглядит белым и чистым.

 

 

Разновидности фотолюминесценции:

Флуоресценция - люминесценция, затухающая в течение короткого промежутка времени. По названию минерала флюорит, у которого впервые обнаружено это свечение.

 

Фосфоресценция– люминесценция, продолжающаяся длительное время.