Luminescența este o radiație care este un exces peste radiația termică a unui corp la o anumită temperatură și are o durată mult mai lungă decât perioada undelor luminoase.
Prima parte a acestei definiții este propusă de E. Widoman și separă luminiscența de radiația termică de echilibru.
A doua parte - un semn de durată - introdusă de SI. Vavilov pentru a separa luminiscența de alte fenomene ale luminescentei secundare - reflectarea și împrăștierea luminii, precum și de emisia stimulată, bremsstrahlung a particulelor încărcate.
Prin urmare, pentru apariția luminiscenței, este necesară orice sursă de energie, alta decât energia internă de echilibru a unui corp dat, corespunzătoare temperaturii sale. Pentru a menține luminiscența staționară, această sursă trebuie să fie externă. Luminiscența non-staționară poate apărea în timpul tranziției corpului la starea de echilibru după excitația preliminară (amortizarea luminiscenței). După cum rezultă din definiția însăși, conceptul de luminiscență nu se referă la atomii sau moleculele radiative individuale, ci și la agregatele lor.
Acțiunile elementare de excitație a moleculelor și emisia de lumină pot fi aceleași în cazul radiației termice și luminiscenței. Diferența constă numai în numărul relativ al anumitor tranziții de energie. Din definiția luminiscenței rezultă de asemenea că acest concept este aplicabil numai corpurilor care au o anumită temperatură. În cazul unei deviații puternice față de echilibrul termic, este inutil să se vorbească de echilibru de temperatură sau luminiscență.
Durata simptomelor este de o mare valoare practică și permite să se distingă de luminescență de alte procese non-echilibru. În special, el a jucat un rol important în istoria descoperirii Cerenkov, a arătat că radiațiile observate nu pot fi atribuite luminiscența. Problema justificării teoretice criterii considerate Vavilov BI Stepanov și B.A. Afanasevichem. Potrivit acestora, o mare importanță este existența sau absența proceselor intermediare între absorbție a energiei de excitant radiația luminiscență și radiația secundară (de exemplu, tranzițiile de electroni între nivelurile, schimbările de energie vibrațională, etc.) pentru etichetarea emisiei secundare. O astfel de procese intermediare caracteristice luminiscență (în special, ele apar la excitație non-optic de luminescență).
Una dintre cele mai importante proprietăți ale diamantelor în practică este luminiscența. Sub influența luminii vizibile și în special catod, ultraviolete și raze X, - și particule nucleare, de asemenea, atunci când iradiate formate în dezintegrarea izotopilor radioactivi, diamantele încep să luminesce, adică strălucire în diferite culori.
S-a stabilit că sub acțiunea catodului și a fasciculelor cu raze X toate varietățile de diamante strălucesc și doar câteva dintre cele ultraviolete. Culoarea luminiscenței diamantelor este diferită și depinde de metoda excitației. Deci, atunci când sunt excitate de razele ultraviolete, unele cristale strălucesc albastru, altele galben sau verde. Există, de asemenea, o strălucire de tonuri roșii, portocalii și albicioase.
Diamante de diferite luminescent în lumină UV (de exemplu, albastru și verde) poate ilumina aceeași (albastru), sub acțiunea razelor X. Culoarea luminescenței cu raze X a diamantelor naturale este izbitoare de monotonie - de obicei, aceasta este o strălucire alb-albastru. Au fost observate numai cazuri izolate, rare de luminescență cu raze X și verde-albastru. În 1939, M.G. Bogomolsky a propus utilizarea luminiscenței cu raze X a diamantelor pentru detectarea și extragerea lor. Deoarece razele X oferi diamant strălucire în întregime și să asigure selectivitatea lor ridicată Deoarece această metodă este folosită ca explorarea depozitelor de diamante, și în industrie pentru extragerea diamantelor din roca sfărâmată.
În practică extracția diamantelor folosind XRF după cum urmează: clasificate în funcție de anumite materiale a dimensiunii particulelor mici din siloz este alimentat la o bandă transportoare, se mută într-un aparat închis. Pe această bandă îndreptată raze X, care provoacă luminiscenta de diamante și alte minerale. Cu toate acestea, luminiscența diamante în razele X este atât de unic, care este de obicei diferită de iluminarea celorlalte minerale, operatorul, urmărind progresul procesului prin geamul de protecție, se oprește transportorul și inserat într-un forceps dispozitiv închis elimina granulele de diamant intr-o cutie speciala, de unde diamantele scoate după oprirea întregului proces și dezactivarea aparatului cu raze X. Deci, vin cu probe mici, cu volume mari de material, acest proces este de obicei Studiul proprietăților luminescente ale diamante si lor cu raze X automate, în special depozitele de diamant Yakut, subiectul multor lucrări.
De mare interes în acest sens sunt lucrările lui G.O. Zarva. El a arătat mai întâi că proprietățile optice ale diamantelor naturale și luminescența lor sunt mult mai diverse decât se credea anterior. Alți cercetători au studiat, de asemenea, luminiscența cu raze X.
Ca urmare, cercetarea a fost stabilit după cum sa menționat mai sus, este foarte important din punct de vedere practic, faptul că o excitație suficient de razele X au capacitatea de a emite lumină toate diamantele, intensitatea lor de emisie variază de la 1 la 100 conv. u Sa demonstrat că spectrul luminiscenței cu raze X este mult mai larg decât spectrul de fotoluminescență albastră și se află în regiunea 360-700 nm. De asemenea, sa observat că există diferențe între regiunile individuale în spectrul luminiscenței cu raze X pentru diferite cristale. Banda albastru-albastră este cea mai intensă pentru majoritatea cristalelor. În toate spectrele există și o bandă galben-portocalie. De mare interes este relația aparentă dintre fotoluminescența diamantului și una dintre cele mai importante proprietăți în practică: abilitatea abrazivă. Potrivit A.A. Gumilevsky, diamant capacitate abrazivă cu o luminiscență albastru și galben (în lumină UV), precum și diamantele care nu prezintă aceleași condiții de luminescență vizibile drastic diferite. Cele mai grele sunt diamantele ne-luminoase, iar cel mai greu sunt diamantele cu strălucire albastră. Diamantele cu strălucire galbenă ocupă o poziție intermediară. Se crede că există o relație între anumite caracteristici ale luminiscența diamant și astfel proprietățile sale, ca și capacitatea de a ține cont de particule nucleare, care se bazează pe capacitatea anumitor tipuri de diamante pentru a schimba conductivitatea când excitat cu particule de mare energie. Astfel, cunoașterea caracteristicilor luminiscenței cu diamante este de mare interes atât din punct de vedere teoretic, cât și din punct de vedere practic.
1) Luminescența de rezonanță (adesea numită fluorescență rezonantă) este observată în vaporii atomici (mercur, sodiu etc.) în unele molecule simple și, uneori, în sisteme mai complexe. Radiația are un caracter spontan și apare din același nivel de energie, obținut prin absorbția energiei luminoase. Pe măsură ce densitatea vaporilor crește, luminiscența de rezonanță trece prin împrăștiere rezonantă.
Acest tip de luminiscență în toate cazurile nu ar trebui să fie legat de luminiscență și ar trebui să fie numit împrăștiere rezonantă.
2) Luminiscența spontană include o tranziție (radiativă sau, mai des, nonradiativă) la nivelul de energie din care se produce radiația. Acest tip de luminiscență este caracteristic pentru moleculele complexe din vapori și soluții, și pentru centrele de impurități în solide. Un caz special este luminiscența datorată tranzițiilor de la stările excitonului.
3) Luminiscența metastabile sau stimulate caracterizat care are loc după absorbția tranziției energetice la nivelul metastabilă și trece la nivelul radiațiilor care rezultă din mesajele de energie vibrațională (datorită energiei interne a corpului) sau fascicul de fotoni suplimentare, cum ar fi infraroșu. Un exemplu de acest tip de luminescență - fosforescență compușilor organici în care metastabile inferior nivelului triplet de molecule organice. În același timp, în multe cazuri, există două benzi de durată luminiscență: lung lungime de undă de tranziție spontană T-S0 și apoi (fluorescență lentă, sau - banda?) Corespunzătoare, și unde scurte, având același spectru cu fluorescență și tranzițiile induse corespunzătoare T-S1 și apoi tranziția spontană s1-s0 (fosforescență sau benzi).
4) Luminiscența recombinare are loc ca urmare a particulelor reîntregire în timpul absorbției energiei excitant separate. Gazele se pot produce recombinarea radicalilor sau ioni, rezultând într-o moleculă în care se produce o stare excitată. Trecerea ulterioară la starea solului poate fi însoțită de luminescență. Solidul Luminiscența corpuri cristaline de recombinare are loc ca urmare a purtătorilor de sarcină de neechilibru (electroni sau găuri) prin acțiunea unei surse de energie. Distinge luminiscență recombinare în tranziții „zonă - zona“ și impuritate luminiscență sau centre defecte (centre de luminescență n t ..). În toate cazurile, procesul de luminescență poate include capturarea transportatorilor asupra capcanelor și eliberarea lor ulterioară a mijloacelor termice sau optice, adică, includ proces elementar, metastabilă luminiscență caracteristic. În cazul centrelor de luminescență constă în captarea recombinarea găurile de pe stratul de bază și centrul de electroni la nivelul excitat. Rezultă emisii din centrul tranziției de la starea excitată la sol. Recombinarea luminiscență observate în cristal și semiconductori tipice, cum ar fi germaniu și siliciu. Indiferent de mecanismul procesului elementar care duce la luminescenta, emisie, un eveniment final are loc în tranziția spontană de la o stare de energie la alta. Dacă această tranziție este permisă, atunci are loc radiația dipolului.
În cazul tranzițiilor interzise, radiația poate corespunde atât dipolului electric, cât și dipolului magnetic, quadrupolei electrice etc.
Toate materialele din secțiunea "Geologie"
Trimiteți-le prietenilor: