1. Спонтанное и индуцированное излучение атомами и молекулами.
Атомы, молекулы, ионы представляют собой квантовые системы, в которых электроны находятся на разных энергетических уровнях. В соответствие с принципом минимума энергии электроны размещаются, начиная от ближнего к ядру энергетического уровня (К-уровень). Такой уровень является нижним энергетическим уровнем, а затем заполняют остальные уровни, более далекие от ядра (высшие энергетические уровни).
Основное энергетическое состояние атома – это состояние, при котором, электроны расположены вокруг ядра в соответствие с принципом минимума энергии. В таком состоянии атомы могут находиться длительное время, поэтому в веществе большинство атомов находится именно в основном состоянии (распределение Больцмана).
Однако возможен скачкообразный переход с одного уровня на другой и атом переходит в возбужденное состояние. Для такого перехода атому необходимо сообщить энергию, равную разности энергий электронов на двух уровнях: E = E2 - E1. Время пребывания в возбужденном состоянии очень короткое - 10-8 c Переход атомов из возбужденного состояния в основное сопровождается излучением фотона энергии (в идеальном случае hν = E2 - E1).
Переход атома из возбужденного состояния может носить самопроизвольный (спонтанный) и индуцированный характер. Излучение, которое при этом возникает, соответственно называется спонтанным и индуцированным. При самопроизвольном переходе атома из возбужденного состояния в основное процесс носит случайный характер, т.е. случайны и время перехода и направление излучения фотона. Примером спонтанного излучения может служить люминесценция.
2. Люминесценция.
Люминесценция – спонтанное излучение тела, избыточное при данной температуре тела над тепловым излучением, длительность которого значительно превышает период световых волн. Период световых волн составляет 10-15, а длительность люминесценции как минимум - 10-10 c.
Вещества, которые могут люминесцировать, называются люминофорами. Для этого необходимо с помощью какой-либо энергии перевести их атомы в возбужденное состояние. А затем они некоторое время светятся.
В зависимости от способов возбуждения люминесценции существуют: фотолюминесценция, рентгенолюминесценция, радиолюминесценция, катодолюминесценция, электролюминесценция, хемилюминесценция, триболюминесценция.
По длительности свечения: флуоресценция (10-8) и фосфоресценция (10-3 и более).
Впервые люминесценцию количественно описал Стокс: длина волны люминесцентного излучения всегда больше, чем длина волны света, который вызвал люминесценцию. Спектр люминесценции сдвинут относительно спектра вызвавшего его света в сторону больших длин волн.
Объяснить закон Стокса можно на основе квантовой теории: энергия кванта, вызвавшего возбуждение, при поглощении его веществом, частично переходит в другие энергии hν0 = hν + ΔE. Поэтому hν < hν0, а λ > λ0.
Иногда возникает антистоксовская люминесценция, при которой λ < λ0. Это происходит если внешний квант поглощается уже возбужденной молекулой.
Основной энергетической характеристикой люминесценции является ее энергетический выход η - отношение энергии, которая люминофором излучается, к энергии, которую люминофор поглощает: η = E/E0.
Согласно закону Вавилова энергетический выход люминесценции сначала возрастает пропорционально возрастанию длины волны возбуждающего света, а потом резко падает:
Это объясняется так: η = E/E0 = hv/(hv0) = λ/λ0. То есть энергетический выход пропорционален длине волны возбуждающего света. Резкий спад энергетического выхода до нуля объясняется слишком маленькой энергией фотонов при больших длинах волн.
Применение люминесценции. Существует два направления применения люминесценции:
1. люминесцентный анализ – метод определения различных веществ по характерному для них свечению. Позволяет выявить вещества массой 10-10 г.
Существует люминесцентный макроанализ (позволяет выявлять различные вещества в макрообъектах) и микроанализ (используют люминесцентный микроскоп. В таком микроскопе имеются 2 светофильтра, первый – выделяет от источника света только сине-фиолетовый или УФ свет, которые заставляют изучаемые объекты светиться, а второй – перед объективом, пропускает только люминесцентное свечение, которое и видит исследователь).
2. Создание осветительной и регистрирующей аппаратуры (лампы дневного света, экран осциллографа).
3. Лазеры. Примером индуцированного излучения может служить лазерное излучение. (Напомним, что индуцированное излучение – такое излучение ЭМ волн, которое возникает при вынужденном переходе атома из возбуждённого состояния в основное).
Если на атом, находящийся в возбужденном состоянии подействовать фотоном энергии, то он поглотиться атомом уже не сможет (нет уровней, на которые может перейти электрон). В таком случае энергия внешнего фотона приводит к вынужденному переходу электрона на нижний энергетический уровень, который для данного электрона будет основным. При таком переходе образуется 2 фотона. При этом фотон, который появился вследствие индуцированного перехода, является точной копией фотона, инициировавшего переход атома из возбужденного состояния в ос
Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.