Luonnossa on pitkään tiedetty säteily, joka poikkeaa luonteeltaan kaikista tunnetuista säteilytyypeistä (lämpösäteily, heijastus, valonsironta jne.). Tämä säteily on luminoivaa säteilyä, josta esimerkkejä ovat kappaleiden hehku, kun niitä säteilytetään näkyvällä, ultravioletti- ja röntgenkuvat, -säteily jne. Aineita, jotka pystyvät hehkumaan erilaisten viritteiden vaikutuksesta, kutsutaan ns. fosforit.

Luminesenssi- epätasapainoinen säteily, ylimäärä tietyssä lämpötilassa yli kehon lämpösäteilyn ja jonka kesto on suurempi kuin valon värähtelyjakso. Tämän määritelmän ensimmäinen osa johtaa siihen johtopäätökseen, että luminesenssi ei ole lämpösäteilyä (katso § 197), koska mikä tahansa kappale yli 0 K:n lämpötilassa säteilee sähkömagneettisia aaltoja, ja tällainen säteily on lämpöä. Toinen osa osoittaa, että luminesenssi ei ole sellaista hehkua kuin valon heijastus ja sironta, varautuneiden hiukkasten hajoaminen jne. Valon värähtelyjakso on noin 10 -15 s, joten hehkun keston voidaan katsoa johtuvan luminesenssi on pidempi - noin 10 -10 s. merkki

Hehkun kesto mahdollistaa luminesenssin erottamisen muista epätasapainoprosesseista. Siten tämän piirteen perusteella voitiin todeta, että Vavilov-Cherenkov-säteilyä (katso §189) ei voida katsoa luminesenssin ansioksi.

Herätysmenetelmistä riippuen on olemassa: fotoluminesenssi(valon vaikutuksesta), röntgen luminesenssi(röntgenkuvan vaikutuksen alaisena), katodiluminesenssi(elektronien vaikutuksen alaisena), elektroluminesenssi(sähkökentän vaikutuksesta), radioluminesenssi(kun viritetään ydinsäteilyllä, esim.  säteily, neutronit, protonit), kemiluminesenssi(kemiallisten muutosten aikana), triboluminesenssi(hierottaessa ja halkaiseessa joitain kiteitä, kuten sokeria). Erottele hehkun keston mukaan ehdollisesti: fluoresenssi(t10 -8 s) ja fosforesenssi- hehku, joka jatkuu huomattavan ajan herätyksen lakkaamisen jälkeen.

Ensimmäinen kvantitatiivinen luminesenssitutkimus tehtiin yli sata vuotta sitten. J. Stokes, joka muotoili seuraavan säännön vuonna 1852: luminoivan säteilyn aallonpituus on aina suurempi kuin sen virittäneen valon aallonpituus (kuva 326). Kvanttinäkökulmasta Stokesin sääntö tarkoittaa, että energia hv sattuva fotoni kuluu osittain joihinkin ei-optisiin prosesseihin, ts.

hv=hv lum +E,

mistä v lum , mikä seuraa muotoillusta säännöstä.

Luminesenssin tärkein energiaominaisuus on virtalähde, S. I. Vavilov esitteli vuonna 1924 - loisteaineen täydellisen valaistuksen aikana lähettämän energian suhde sen absorboimaan energiaan. Orgaanisille luminoforeille tyypillinen (fluoreseiiniliuoksen esimerkissä) energiasaannon  riippuvuus herättävän valon aallonpituudesta  on esitetty kuvassa 2. 327. Kuvasta seuraa, että aluksi  kasvaa suhteessa :iin, ja sitten saavuttaessaan maksimiarvonsa se putoaa nopeasti nollaan edelleen lisäten Vastaanottaja(Vavilovin laki). Energian saanto eri loisteaineilla vaihtelee melko laajoissa rajoissa, sen maksimiarvo voi olla noin 80 %.

Kiinteitä aineita, jotka ovat tehokkaasti luminoivia keinotekoisesti valmistettuja kiteitä, joissa on vieraita epäpuhtauksia, kutsutaan kristallifosforit. Tarkastellaan luminesenssin esiintymisen mekanismeja näkökulmasta kideloisteaineiden esimerkillä. vyöhyketeoria kiinteät ruumiit. Kidefosforin valenssikaistan ja johtavuuskaistan välissä ovat aktivaattorin epäpuhtausmäärät (kuva 328). klo

Kun fotoni, jonka energia on hv, absorboituu aktivaattoriatomiin, epäpuhtaustason elektroni siirtyy johtavuuskaistalle, liikkuu vapaasti kiteen läpi, kunnes se kohtaa aktivaattori-ionin ja yhdistyy uudelleen sen kanssa siirtyen jälleen epäpuhtaustasolle. Rekombinaatioon liittyy luminoivan luminesenssikvantin emissio. Loisteaineen hehkumisaika määräytyy aktivaattoriatomien virittyneen tilan elinajan mukaan, joka ei yleensä ylitä sekunnin miljardisosaa. Siksi hehku on lyhytaikaista ja katoaa melkein heti säteilytyksen lopettamisen jälkeen.

Pitkäaikainen hehku (fosforesenssi) edellyttää, että kidefosfori sisältää myös sieppauskeskuksia tai ansoja elektroneille, jotka ovat täyttämättömiä paikallistasoja (esimerkiksi Jl 1 ja L 2), jotka sijaitsevat lähellä johtavuuskaistan alaosaa (kuva 329). Ne voivat muodostua epäpuhtausatomeista, atomien välissä olevista atomeista jne. Valon vaikutuksesta aktivaattoriatomit virittyvät, ts. elektronit epäpuhtaustasosta siirtyvät johtavuuskaistalle ja vapautuvat. Ne kuitenkin jäävät ansoihin kiinni, minkä seurauksena ne menettävät liikkuvuutensa ja siten kykynsä yhdistyä uudelleen aktivaattori-ionin kanssa. Elektronin vapautuminen ansasta vaatii tietyn energian kulutuksen, jonka elektronit voivat vastaanottaa esimerkiksi hilan lämpövärähtelyistä. Loukasta vapautuva elektroni menee johtavuuskaistalle ja liikkuu kiteen läpi, kunnes se joko vangitsee sen takaisin tai yhdistyy uudelleen aktivaattori-ionin kanssa.

Jälkimmäisessä tapauksessa ilmenee luminoivan säteilyn kvantti. Tämän prosessin kesto määräytyy elektronien viipymäajan perusteella ansoissa.

Luminesenssiilmiöä on käytetty laajasti esimerkiksi käytännössä luminesenssianalyysi - menetelmä aineen koostumuksen määrittämiseksi sen ominaisen hehkun perusteella. Tämä menetelmä, joka on erittäin herkkä (noin 10 -10 g / cm 3 ), mahdollistaa vähäisten epäpuhtauksien havaitsemisen ja sitä käytetään parhaimmissa tutkimuksissa biologiassa, lääketieteessä, elintarviketeollisuudessa jne. Fluoresoivan vian tunnistus mahdollistaa koneenosien ja muiden tuotteiden pinnan ohuimpien halkeamien havaitsemisen (tutkittava pinta peitetään tätä varten luminoivalla liuoksella, joka jää halkeamiin poiston jälkeen).

Loisteaineita käytetään loistelampuissa, ne ovat optisten kvanttigeneraattoreiden (katso § 233) ja tuikegeneraattoreiden (käsitellään alla), niitä käytetään elektroni-optisissa muuntimissa (katso § 169), niitä käytetään hätä- ja naamiointivalaistuksen luomiseen. ja eri laitteiden valoilmaisimien valmistukseen.

elektromagneettinen säteily. Sovellusmenetelmät spektrianalyysi.

Säteilyenergia.

Valonlähteen tulee kuluttaa energiaa. Valo on sähkömagneettisia aaltoja, joiden aallonpituus on 4 10-7 - 8 10-7 m. Elektromagneettiset aallot lähetetään klo nopea liike varautuneita hiukkasia. Nämä varautuneet hiukkaset ovat osa atomeja. Mutta tietämättä kuinka atomi on järjestetty, säteilyn mekanismista ei voida sanoa mitään luotettavaa. On vain selvää, että atomin sisällä ei ole valoa, aivan kuten ei ole ääntä pianon kielessä. Kuten kieli, joka alkaa soida vasta vasaran iskun jälkeen, atomit synnyttävät valoa vasta kiihtyessään.
Jotta atomi voisi säteillä, sen on siirrettävä energiaa. Säteilemällä atomi menettää vastaanottamansa energian, ja aineen jatkuvalle hehkulle tarvitaan energian virtaus sen atomeihin ulkopuolelta.

lämpösäteilyä. Yksinkertaisin ja yleisin säteilytyyppi on lämpösäteily, jossa atomien energiahäviö valon lähettämiseksi kompensoidaan energialla. lämpöliikettä atomit tai (molekyylit) säteilevä keho.
AT alku XIX sisään. havaittiin, että spektrin punaisen osan yläpuolella (aallonpituudella). näkyvä valo spektrin infrapunaosa on silmälle näkymätön, ja näkyvän valon spektrin violetin osan alapuolella on spektrin näkymätön ultraviolettiosa.
Aallonpituudet infrapunasäteily ovat sisällä 3 10-4 - 7,6 10-7 m. tyypillinen ominaisuus tämä säteily on sen lämpövaikutus. Infrapunasäteiden lähde on mikä tahansa keho. Tämän säteilyn voimakkuus on sitä korkeampi, mitä korkeampi kehon lämpötila on. Mitä korkeampi kehon lämpötila, sitä nopeammin atomit liikkuvat. Kun nopeat atomit (molekyylit) törmäävät toisiinsa, jotkut niistä kineettinen energia muuttuu atomien viritysenergiaksi, joka sitten säteilee valoa.

Infrapunasäteilyä tutkitaan lämpöparien ja bolometrien avulla. Pimeänäkölaitteiden toimintaperiaate perustuu infrapunasäteilyn käyttöön.
Säteilyn lämmönlähde on aurinko, samoin kuin tavallinen hehkulamppu. Lamppu on erittäin kätevä, mutta epätaloudellinen lähde. Vain noin 12 % lampun kokonaisenergiasta sähköisku, muunnetaan valoenergiaksi. Valon lämmönlähde on liekki. Nokijyvät lämpenevät polttoaineen palamisen aikana vapautuvan energian vaikutuksesta ja säteilevät valoa.

Elektroluminesenssi. Atomien valon lähettämiseen tarvitsema energia voidaan lainata myös muista kuin lämpölähteistä. Kaasuissa purkautuessaan sähkökenttä välittää suuren kineettisen energian elektroneille. Nopeat elektronit kokevat törmäyksiä atomien kanssa. Osa elektronien kineettisestä energiasta menee atomien virittymiseen. Kiihtyneet atomit luovuttavat energiaa valoaaltojen muodossa. Tästä johtuen kaasun purkaukseen liittyy hehku. Tämä on elektroluminesenssia.

katodiluminesenssi. hehku kiinteät aineet Niiden elektronien pommituksen aiheuttamaa kutsutaan katodoluminesenssiksi. Katodisädeputkien näytöt hehkuvat katodiluminesenssin vuoksi.

Kemiluminesenssi. Joillekin kemialliset reaktiot Energian vapautumisen myötä osa tästä energiasta kuluu suoraan valon lähettämiseen. Valonlähde pysyy kylmänä (sillä on lämpötila ympäristöön). Tätä ilmiötä kutsutaan kemiluminesenssiksi.

Fotoluminesenssi. Aineen päälle tuleva valo osittain heijastuu ja osittain absorboituu. Absorboituneen valon energia aiheuttaa useimmissa tapauksissa vain kappaleiden kuumenemisen. Jotkut kehot itse alkavat kuitenkin hehkua suoraan niihin kohdistuvan säteilyn vaikutuksesta. Tämä on fotoluminesenssia.

Valo kiihottaa aineen atomeja (suurentaa niitä sisäinen energia), jonka jälkeen ne korostetaan itsestään. Esimerkiksi valovoimaiset maalit, jotka peittävät monia joulukoristeita, säteilevät valoa säteilytyksen jälkeen. Kiinteiden aineiden fotoluminesenssi sekä erityinen tarkoitus- (yleistetty) loisteaine, voi olla paitsi näkyvällä, myös ultravioletti- ja infrapuna-alueella. Fotoluminesenssin aikana säteilevän valon aallonpituus on yleensä pidempi kuin hehkua herättävällä valolla. Tämä voidaan havaita kokeellisesti. Jos violetin valosuodattimen läpi kulkeva valonsäde suunnataan astiaan, jossa on fluoresoiva (orgaaninen väriaine), niin tämä neste alkaa hehkua vihreänkeltaisella valolla, eli valolla, jonka aallonpituus on pidempi kuin violetin valon.
Fotoluminesenssin ilmiötä käytetään laajalti loistelampuissa. Neuvostoliiton fyysikko S. I. Vavilov ehdotti kattamaan sisäpinta purkausputki aineilla, jotka voivat hehkua kirkkaasti lyhytaaltosäteilyn vaikutuksesta kaasupurkaus.

Energian jakautuminen spektrissä.

Mikään lähteistä ei anna monokromaattista valoa, toisin sanoen valoa, jonka aallonpituus on tiukasti määritelty. Tästä olemme vakuuttuneita kokeista valon hajottamiseksi spektriksi prisman avulla sekä interferenssi- ja diffraktiokokeista.
Lähteestä tulevan valon mukanaan tuoma energia jakautuu tietyllä tavalla kaikkien valonsäteen muodostavien aallonpituuksien aaltojen yli. Voimme myös sanoa, että energia jakautuu taajuuksille, koska aallonpituuden ja taajuuden välillä on yksinkertainen suhde: ђv = c.
Sähkömagneettisen säteilyn vuotiheys tai intensiteetti määräytyy kaikille taajuuksille kuuluvan energian mukaan. Säteilyn taajuuksien jakautumisen karakterisoimiseksi sinun on otettava käyttöön uusi arvo: intensiteetti yksikkötaajuusväliä kohti. Tätä arvoa kutsutaan säteilyn intensiteetin spektritiheydeksi.

Silmään ei voi luottaa energian jakautumista arvioitaessa. Silmällä on valikoiva valoherkkyys: sen herkkyyden maksimi on spektrin kelta-vihreällä alueella. On parasta hyödyntää mustan kappaleen ominaisuutta absorboida lähes täysin kaikkien aallonpituuksien valo. Tässä tapauksessa säteilyn (eli valon) energia aiheuttaa kehon kuumenemisen. Siksi riittää mitata kehon lämpötila ja arvioida sen avulla aikayksikköä kohden imeytyneen energian määrä.
Tavallinen lämpömittari on liian herkkä käytettäväksi menestyksekkäästi tällaisissa kokeissa. Tarvitaan herkempiä lämpötilanmittauslaitteita. Voit ottaa sähköisen lämpömittarin, jossa anturielementti valmistettu ohuen metallilevyn muodossa. Tämä levy on peitettävä ohuella nokikerroksella, joka imee lähes kokonaan valon minkä tahansa aallonpituuden mukaan.
Laitteen lämpöherkkä levy tulee sijoittaa johonkin paikkaan spektrissä. Kaikki näkyvä spektri pituus l punaisista säteistä violettiin vastaa taajuusaluetta IR:stä UV:hen. Leveys vastaa pientä väliä Av. Kuumentamalla laitteen mustaa levyä voidaan arvioida säteilyvuon tiheys taajuusväliä kohden Av. Siirtämällä levyä spektriä pitkin huomaamme sen suurin osa energia putoaa spektrin punaiselle osalle, ei kelta-vihreälle, kuten silmästä näyttää.
Näiden kokeiden tulosten perusteella on mahdollista piirtää säteilyn intensiteetin spektritiheyden riippuvuus taajuudesta. Säteilyvoimakkuuden spektritiheys määräytyy levyn lämpötilan mukaan, eikä taajuutta ole vaikea löytää, jos valon hajottamiseen käytetty laite on kalibroitu, eli jos tiedetään, mitä taajuutta kyseinen spektrin osa vastaa. to.
Piirretään abskissa-akselia pitkin Av-välien keskipisteitä vastaavien taajuuksien arvot ja ordinaatta-akselilla säteilyn intensiteetin spektritiheys, saadaan sarja pisteitä, joiden läpi voidaan piirtää tasainen käyrä. Tämä käyrä antaa visuaalisen esityksen energian jakautumisesta ja valokaaren spektrin näkyvästä osasta.

Spektrityypit.

Säteilyn spektrikoostumus erilaisia ​​aineita hyvin vaihteleva. Mutta tästä huolimatta kaikki spektrit, kuten kokemus osoittaa, voidaan jakaa kolmeen tyyppiin, jotka eroavat toisistaan.

Jatkuvat spektrit.

Auringon spektri tai kaarivalospektri on jatkuva. Tämä tarkoittaa, että kaikki aallonpituudet ovat edustettuina spektrissä. Spektrissä ei ole epäjatkuvuutta, ja spektrografin näytössä näkyy jatkuva monivärinen nauha.
Energian jakautuminen taajuuksille, eli säteilyn intensiteetin spektritiheys, erilaisia ​​ruumiita eri. Esimerkiksi kappale, jonka pinta on hyvin musta, lähettää sähkömagneettisia aaltoja kaikilla taajuuksilla, mutta säteilyn intensiteetti-taajuuskäyrän spektritiheydellä on maksimi tietyllä taajuudella. Hyvin pienistä ja erittäin korkeista taajuuksista johtuva säteilyenergia on mitätön. Lämpötilan noustessa säteilyn maksimispektritiheys siirtyy kohti lyhyitä aaltoja.
Jatkuvat (tai jatkuvat) spektrit, kuten kokemus osoittaa, antavat kappaleita, jotka ovat kiinteässä tai nestemäinen tila ja erittäin paineistetut kaasut. Jatkuvan spektrin saamiseksi sinun on lämmitettävä keho korkeaan lämpötilaan.
Jatkuvan spektrin luonteen ja sen olemassaolon tosiasian määräävät paitsi yksittäisten säteilevien atomien ominaisuudet, myös vahva tutkinto riippuu atomien vuorovaikutuksesta keskenään.
Jatkuva spektri tuottaa myös korkean lämpötilan plasman. Plasma lähettää sähkömagneettisia aaltoja pääasiassa elektronien törmääessä ioneihin.

Viivaspektrit.

Laitetaan kaasupolttimen vaaleaan liekkiin tavallisella liuoksella kostutettu asbestipala pöytäsuola. Tarkasteltaessa liekkiä spektroskoopin läpi, kirkkaan keltainen viiva välähtää liekin tuskin erottuvan jatkuvan spektrin taustalla. Tämän keltaisen viivan antaa natriumhöyry, joka muodostuu natriumkloridimolekyylien hajoamisen aikana liekissä. Spekroskoopissa näkyy myös palisadi vaihtelevan kirkkauden värikkäistä viivoista, joita erottavat leveät tummat nauhat. Tällaisia ​​spektrejä kutsutaan viivaspektreiksi. Saatavuus viivaspektri tarkoittaa, että aine emittoi valoa vain melko tietyillä aallonpituuksilla (tarkemmin sanottuna tietyillä hyvin kapeilla spektriväleillä). Jokaisella viivalla on rajallinen leveys.
Viivaspektrit esiintyvät vain atomitilassa olevissa aineissa (mutta ei molekyylisissä). Tässä tapauksessa valoa säteilevät atomit, jotka eivät käytännössä ole vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Tämä on perustavanlaatuisin, perustyyppinen spektri. Viivaspektrien pääominaisuus on, että tietyn kemiallisen alkuaineen eristetyt atomit emittoivat tiukasti määriteltyjä, toistumattomia aallonpituuksia. Kaksi erilaisia ​​elementtejä ei ole olemassa yhtä aallonpituuksien sarjaa. Spektrikaistat näkyvät spektrilaitteen lähdössä lähteen lähettämän aallonpituuden sijasta. Yleensä viivaspektrien tarkkailuun käytetään liekissä olevan aineen höyryjen hehkua tai tutkittavalla kaasulla täytetyssä putkessa olevan kaasupurkauksen hehkua.
Atomikaasun tiheyden kasvaessa yksittäiset spektriviivat laajenevat ja lopulta hyvin korkea tiheys kaasu, kun atomien vuorovaikutus tulee merkittäväksi, nämä viivat menevät päällekkäin muodostaen jatkuvan spektrin.

Raidalliset spektrit.

Raidallinen spektri koostuu yksittäisistä vyöhykkeistä, joita erottavat tummat rakot. Erittäin hyvän spektrilaitteiston avulla voidaan havaita, että jokainen kaista on kokoelma suuri numero hyvin tiiviit rivit. Toisin kuin viivaspektrit, raitaspektrit eivät synny atomeista, vaan molekyyleistä, jotka eivät ole sitoutuneita tai heikosti sitoutuneita. sidottu ystävä ystävän kanssa.
Molekyylispektrien sekä viivaspektrien tarkkailuun käytetään yleensä höyryjen hehkua liekissä tai kaasupurkauksen hehkua.

Emissio- ja absorptiospektrit.

Kaikki aineet, joiden atomit ovat innostunut tila, säteilee kevyet aallot, jonka energia jakautuu tietyllä tavalla aallonpituuksille. Aineen valon absorptio riippuu myös aallonpituudesta. Joten punainen lasi lähettää punaista valoa vastaavat aallot (l»8 10-5 cm) ja absorboi kaiken muun.
Jos ohittaa valkoinen valo kylmän, säteilemättömän kaasun läpi, lähteen jatkuvan spektrin taustaa vasten ilmestyy tummia viivoja. Kaasu absorboi voimakkaimmin juuri niiden aallonpituuksien valoa, jotka se lähettää erittäin kuumana. Tummat viivat jatkuvan spektrin taustalla ovat absorptioviivoja, jotka yhdessä muodostavat absorptiospektrin.
On olemassa jatkuvia, viiva- ja raidallisia emissiospektrejä ja sama määrä absorptiospektrejä.

Spektrianalyysi ja sen soveltaminen.

On tärkeää tietää, mistä kehomme ympärillämme on tehty. Niiden koostumuksen määrittämiseksi on kehitetty monia menetelmiä. Mutta tähtien ja galaksien koostumus voidaan tietää vain spektrianalyysin avulla.

Menetelmää aineen kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen koostumuksen määrittämiseksi sen spektrin perusteella kutsutaan spektrianalyysiksi. Spektrianalyysiä käytetään laajasti mineraalien määrittämisessä kemiallinen koostumus malminäytteet. Teollisuudessa spektrianalyysi mahdollistaa metalliseosten ja metallien sisältämien epäpuhtauksien koostumuksien säätelyn haluttujen ominaisuuksien omaavien materiaalien saamiseksi. Linjaspektrit pelaavat erityisesti tärkeä rooli, koska niiden rakenne liittyy suoraan atomin rakenteeseen. Loppujen lopuksi nämä spektrit ovat atomien luomia, jotka eivät koe ulkoisia vaikutuksia. Siksi viivaspektreihin tutustumalla otamme siten ensimmäisen askeleen kohti atomien rakenteen tutkimista. Tarkkailemalla näitä spektrejä tutkijat pystyivät "katsomaan" atomin sisään. Tässä optiikka on läheisessä kosketuksessa atomifysiikan kanssa.
Viivaspektrien pääominaisuus on, että aineen viivaspektrin aallonpituudet (tai taajuudet) riippuvat vain tämän aineen atomien ominaisuuksista, mutta ovat täysin riippumattomia atomien luminesenssin herätemenetelmästä. Minkä tahansa kemiallisen alkuaineen atomit antavat spektrin, toisin kuin kaikkien muiden alkuaineiden spektrit: ne pystyvät lähettämään tiukasti määritellyn aallonpituuksien sarjan.
Spektrianalyysi perustuu tähän - menetelmään aineen kemiallisen koostumuksen määrittämiseksi sen spektristä.

Kuten ihmisen sormenjäljillä, viivaspektreillä on ainutlaatuinen persoonallisuus. Sormen iholla olevien kuvioiden ainutlaatuisuus auttaa usein löytämään rikollisen. Samalla tavalla spektrien yksilöllisyyden vuoksi on mahdollista määrittää kehon kemiallinen koostumus. Spektrianalyysin avulla voit havaita tämän elementin koostumuksessa monimutkainen aine, vaikka sen massa ei ylitä 10-10. Tämä on erittäin herkkä menetelmä.
Aineen viivaspektrin tutkiminen mahdollistaa sen määrittämisen, mistä kemiallisia alkuaineita se koostuu ja kuinka paljon kutakin alkuainetta tässä aineessa on.
Alkuaineen kvantitatiivinen sisältö tutkittavassa näytteessä määritetään vertaamalla tämän alkuaineen spektrin yksittäisten juovien intensiteettiä toisen kemiallisen alkuaineen viivojen intensiteettiin, jonka määrällinen pitoisuus näytteessä on tiedossa.
Aineen koostumuksen kvantitatiivinen analyysi sen spektrin perusteella on vaikeaa, koska kirkkaus spektriviivoja ei riipu vain aineen massasta, vaan myös hehkun herätysmenetelmästä. Kyllä, klo matalat lämpötilat monet spektriviivat eivät näy ollenkaan. Luminesenssin virityksen standardiolosuhteissa voidaan kuitenkin suorittaa myös kvantitatiivinen spektrianalyysi.
Spektrianalyysin edut ovat yliherkkyys ja tulosten nopeus. Spektrianalyysin avulla on mahdollista havaita kullan esiintyminen näytteestä, jonka paino on 6 10-7 g, kun sen massa on vain 10-8 g Teräslaadun määritys spektrianalyysillä voidaan suorittaa useissa kymmenissä sekunneista.
Spektrianalyysin avulla voit määrittää kemiallisen koostumuksen taivaankappaleet miljardien valovuosien päässä Maasta. Planeettojen ja tähtien ilmakehän, kylmän kaasun kemiallinen koostumus tähtienvälisessä avaruudessa määräytyy absorptiospektreillä.
Spekrejä tutkimalla tiedemiehet pystyivät määrittämään taivaankappaleiden kemiallisen koostumuksen lisäksi myös niiden lämpötilan. Spektriviivojen siirtymän avulla voidaan määrittää taivaankappaleen nopeus.

Tällä hetkellä kaikkien atomien spektrit on määritetty ja spektritaulukot on koottu. Spektrianalyysin avulla löydettiin monia uusia alkuaineita: rubidium, cesium jne. Alkuaineet nimettiin usein spektrin voimakkaimpien viivojen värin mukaan. Rubidium antaa tummanpunaisia, rubiiniviivoja. Sana cesium tarkoittaa "taivaansinistä". Tämä on cesiumspektrin päälinjojen väri.
He oppivat Auringon ja tähtien kemiallisen koostumuksen spektrianalyysin avulla. Muut analyysimenetelmät ovat yleensä mahdottomia tässä. Kävi ilmi, että tähdet koostuvat samoista kemiallisista alkuaineista kuin maapallolla. On kummallista, että helium löydettiin alun perin auringosta ja vasta sitten maan ilmakehästä. Tämän elementin nimi muistuttaa sen löytöhistoriasta: sana helium tarkoittaa käännöksessä "aurinkoinen".
Suhteellisen yksinkertaisuutensa ja monipuolisuutensa vuoksi spektrianalyysi on tärkein menetelmä aineen koostumuksen seurantaan metallurgiassa, konepajateollisuudessa ja ydinteollisuudessa. Spektrianalyysin avulla määritetään malmien ja mineraalien kemiallinen koostumus.
Monimutkaisten, pääasiassa orgaanisten seosten koostumus analysoidaan niiden molekyylispektrien perusteella.
Spektrianalyysi voidaan suorittaa paitsi emissiospektreistä myös absorptiospektreistä. Auringon ja tähtien spektrin absorptioviivat mahdollistavat näiden taivaankappaleiden kemiallisen koostumuksen tutkimisen. Auringon kirkkaasti valoisa pinta - fotosfääri - antaa jatkuvan spektrin. aurinkoinen ilmapiiri absorboi valikoivasti valoa fotosfääristä, mikä johtaa absorptioviivojen esiintymiseen fotosfäärin jatkuvan spektrin taustalla.
Mutta itse Auringon ilmakehä säteilee valoa. Aikana auringonpimennyksiä, kun aurinkolevy Kuun sulkema spektrin linjat ovat käänteisiä. Auringon spektrin absorptioviivojen sijaan emissioviivat vilkkuvat.
Astrofysiikassa spektrianalyysillä ei ymmärretä ainoastaan ​​tähtien, kaasupilvien jne. kemiallista koostumusta, vaan myös monia muita fyysiset ominaisuudet nämä kohteet: lämpötila, paine, nopeus, magneettinen induktio.
Astrofysiikan lisäksi spektrianalyysiä käytetään laajalti rikosteknisissä rikospaikalta löydettyjen todisteiden tutkimiseen. Myös rikoslääketieteen spektrianalyysi auttaa murhaaseen määrittämisessä ja yleensä paljastamaan rikoksen yksityiskohtia.
Spektrianalyysiä käytetään lääketieteessä entistä laajemmin. Tässä sen sovellus on erittäin laaja. Sitä voidaan käyttää diagnosointiin sekä vieraiden aineiden määrittämiseen ihmiskehossa.
Spektrianalyysi vaatii erityisiä spektrilaitteita, joita tarkastelemme tarkemmin.

Spektrilaitteet.

Tarkkaa spektrien tutkimista varten sellaiset yksinkertaiset laitteet, kuten valonsädettä rajoittava kapea rako ja prisma, eivät enää riitä. Tarvitaan instrumentteja, jotka antavat selkeän spektrin, eli instrumentteja, jotka erottavat aallot hyvin eri pituuksia ja ei-päällekkäisiä yksittäisiä osia spektri. Tällaisia ​​laitteita kutsutaan spektrilaitteiksi. Useimmiten spektrilaitteiston pääosa on prisma tai diffraktiohila.
Harkitse prismaspektrilaitteen laitteen kaaviota. Tutkittu säteily tulee ensin laitteen kollimaattoriksi kutsuttuun osaan. Kollimaattori on putki, jonka toisessa päässä on näyttö, jossa on kapea rako, ja toisessa - suppeneva linssi. Väli on päällä polttoväli objektiivista. Siksi raosta linssiin tuleva divergentti valonsäde poistuu siitä yhdensuuntaisena säteenä ja putoaa prismaan.
Koska eri taajuuksilla vastaavat erilaisia ​​taitekertoimia, silloin prismasta nousevat rinnakkaiset säteet, jotka eivät ole samat suuntaisesti. Ne putoavat linssiin. Tämän objektiivin polttovälillä on näyttö - himmeä lasi tai valokuvalevy. Linssi fokusoi yhdensuuntaiset säteet näytölle, ja yhden raon kuvan sijaan koko rivi kuvia. Jokaisella taajuudella (kapea spektriväli) on oma kuvansa. Kaikki nämä kuvat yhdessä muodostavat spektrin.
Kuvattua laitetta kutsutaan spektrografiksi. Jos spektrien visuaaliseen havainnointiin käytetään toisen linssin ja näytön sijasta kaukoputkea, niin laitetta kutsutaan spektroskoopiksi. Prismat ja muut spektrilaitteiden yksityiskohdat eivät välttämättä ole lasia. Lasin sijasta käytetään myös läpinäkyviä materiaaleja, kuten kvartsia, vuorisuolaa jne.

Lämpösäteily ja luminesenssi.

Energiaa kulutettu valoisa runko säteilyä varten, voidaan täydentää eri lähteistä. Ilmassa hapettunut fosfori hehkuu aikana vapautuvasta energiasta johtuen kemiallinen muunnos. Tällaista valoa kutsutaan kemiluminesenssiksi. Hehku, joka tulee erilaisia ​​tyyppejä riippumatonta kaasupurkausta kutsutaan elektroluminesenssiksi. Kiinteiden aineiden hehkua, joka aiheutuu niiden pommituksesta elektroneilla, kutsutaan katodoluminesenssiksi. Tietyn sille ominaisen aallonpituuden omaavan kappaleen säteily λ 1 voi aiheutua tämän kappaleen säteilyttämisestä (tai sen aiemmin säteilyttämisestä) aallonpituudella λ 1 vähemmän kuin λ 2. Tällaiset prosessit yhdistetään nimellä fotoluminesenssi (Luminesenssia kutsutaan säteilyksi, joka ylittää kehon lämpösäteilyn tietyssä lämpötilassa ja jonka kesto ylittää merkittävästi emittoivien aaltojen ajanjakson. Luminesoivia aineita kutsutaan fosforeiksi. ).

Kuva 8. 1 Kemiluminesenssi

Kuva 8. 2 Fotoluminesenssi

Kuva 8. 3 Elektroluminesenssi.

Yleisin on ruumiiden hehku niiden kuumenemisesta. Tämän tyyppistä hehkua kutsutaan lämpösäteilyksi (tai lämpötilasäteilyksi). Lämpösäteilyä esiintyy missä tahansa lämpötilassa, mutta matalissa lämpötiloissa säteilee käytännössä vain pitkiä (infrapuna) sähkömagneettisia aaltoja.

Ympäröikäämme säteilevä kappale läpäisemättömällä kuorella, jolla on täydellisesti heijastava pinta (kuva).

Säteily, joka putoaa kehoon, absorboituu siihen (osittain tai kokonaan). Näin ollen kehon ja kuoren täyttävän säteilyn välillä tapahtuu jatkuvaa energianvaihtoa. Jos energian jakautuminen kehon ja säteilyn välillä pysyy muuttumattomana kullakin aallonpituudella, kehon säteilyjärjestelmän tila on tasapainossa. Kokemus osoittaa, että ainoa säteilytyyppi, joka voi olla tasapainossa säteilevien kappaleiden kanssa, on lämpösäteily. Kaikki muut säteilytyypit ovat epätasapainoisia.

Lämpösäteilyn kyky olla tasapainossa säteilevien kappaleiden kanssa johtuu siitä, että sen intensiteetti kasvaa lämpötilan noustessa. Oletetaan, että kehon ja säteilyn välinen tasapaino (ks. kuva) on rikottu ja keho lähettää enemmän energiaa kuin se absorboi.

Sitten kehon sisäinen energia laskee, mikä johtaa lämpötilan laskuun. Tämä puolestaan ​​vähentää kehon lähettämän energian määrää. Kehon lämpötila laskee, kunnes kehon säteilemän energian määrä kasvaa yhtä suuri kuin luku absorboitunutta energiaa. Jos tasapaino häiriintyy toiseen suuntaan, eli säteilevän energian määrä on pienempi kuin absorboitunut, kehon lämpötila nousee, kunnes tasapaino palautuu. Siten epätasapaino kehon säteilyjärjestelmässä aiheuttaa prosessien esiintymisen, jotka palauttavat tasapainon.

Tilanne on erilainen minkä tahansa luminesenssityypin tapauksessa. Osoitetaan tämä kemiluminesenssin esimerkillä. Niin kauan kuin säteilyn aiheuttava kemiallinen reaktio jatkuu, säteilevä kappale siirtyy yhä kauemmaksi alkuperäisestä tilastaan. Säteilyn imeytyminen kehoon ei muuta reaktion suuntaa, vaan päinvastoin johtaa nopeampaan (kuumenemisen vuoksi) reaktioon alkuperäisessä suunnassa. Tasapaino muodostuu vasta, kun koko reagoivien aineiden ja Luminesenssin määrä on käytetty loppuun.

ehdollinen kemiallisia prosesseja, korvataan lämpösäteilyllä.

Joten kaikista säteilytyypeistä vain lämpösäteily voi olla tasapainossa. Termodynamiikan lait pätevät tasapainotiloihin ja prosesseihin. Tästä syystä myös lämpösäteilyn täytyy totella joitakin yleisiä malleja jotka johtuvat termodynamiikan periaatteista. Käännymme näiden säännönmukaisuuksien pohtimiseen.

8.2 Kirchhoffin laki.

Otetaanpa esille joitain lämpösäteilyn ominaisuuksia.

Energian virtaus (mikä tahansa taajuus), säteilevän kappaleen pinnan yksikkö aikayksikköä kohti kaikkiin suuntiin(kiinteän kulman sisällä 4π), nimeltään kehon energian kirkkaus (R) [R] = W/m2 .

Säteily koostuu eritaajuisista (ν) aalloista. Merkitään energiavuo, jonka kehon yksikköpinta emittoi taajuusalueella ν - ν + dv kautta d R v. Sitten tässä lämpötilassa.

missä - spektritiheys energian kirkkaus, tai kehon emissiokyky .

Kokemus osoittaa, että kehon emissiokyky riippuu kehon lämpötilasta (jokaiselle lämpötilalle suurin säteily on omalla taajuusalueellaan). Ulottuvuus .

Kun tiedämme emissiivisuuden, voimme laskea energian kirkkaus:

Anna säteilyenergiavirran dФ pudota kehon pinnan alkeisalueelle sähkömagneettisten aaltojen vuoksi, joiden taajuudet sisältyvät väliin dν. Osa tästä virtauksesta imeytyy kehoon. Mitattomat

nimeltään kehon absorptiokykyä . Se riippuu myös voimakkaasti lämpötilasta.

Määritelmän mukaan se ei voi olla suurempi kuin yksi. Keholle, joka absorboi täysin kaikkien taajuuksien säteilyä, . Sellaista ruumista kutsutaan aivan musta (tämä on idealisointi).

Keho, jota varten ja vähemmän kuin yksi kaikille taajuuksille,nimeltään harmaa vartalo (tämä on myös idealisointi).

Kehon säteilevän ja absorboivan kyvyn välillä on tietty suhde. Suoritetaan henkisesti seuraava koe.

Olkoon suljetun kuoren sisällä kolme ruumista. Kehot ovat tyhjiössä, joten energian vaihto voi tapahtua vain säteilyn vuoksi. Kokemus osoittaa, että jonkin ajan kuluttua tällainen järjestelmä tulee lämpötasapainon tilaan (kaikilla kappaleilla ja kuorella on sama lämpötila).

Tässä tilassa keho, jolla on suurempi säteilykapasiteetti, menettää aikayksikköä kohden ja enemmän energiaa, mutta siksi tällä keholla on myös oltava suurempi imukyky:

Gustav Kirchhoff muotoili vuonna 1856 laki ja ehdotti musta runkomalli .

Emissiivisuuden suhde absorptiokykyyn ei riipu kehon luonteesta, se on sama kaikille kappaleille.(yleismaailmallinen)taajuuden ja lämpötilan funktio.

missä f(- yleinen toiminto Kirchhoff.

Tällä funktiolla on universaali eli absoluuttinen luonne.

Suuret ja erikseen otettuna voivat muuttua erittäin voimakkaasti liikkuessaan kappaleesta toiseen, mutta niiden suhde jatkuvasti kaikille kehoille (tietyllä taajuudella ja lämpötilalla).

Absoluuttisesti mustalle kappaleelle =1 , joten sille f( , ts. Kirchhoffin universaali tehtävä ei ole muuta kuin täysin mustan vartalon loisto.

Luonnossa ei ole täysin mustia ruumiita. Noen tai platinamustan absorptiovoima on 1, mutta vain rajoitetulla taajuusalueella. Pienen aukon omaava onkalo on kuitenkin ominaisuuksiltaan hyvin lähellä täysin mustaa kappaletta. Sisään päässyt säde, useiden heijastusten jälkeen, absorboituu välttämättä, ja minkä tahansa taajuuden säde.

Tällaisen laitteen (ontelon) emissiokyky on hyvin lähellä f(ν ,T). Siten, jos ontelon seinät pidetään lämpötilassa T, silloin reiästä lähtevä säteily on hyvin lähellä spektrinen koostumus mustan kappaleen säteilylle samassa lämpötilassa.

Laajentamalla tätä säteilyä spektriksi voidaan löytää kokeellinen näkemys toimintoja f(ν ,T)(Kuva 1.3), jossa eri lämpötiloja T 3 > T 2 > T 1 .

Käyrän peittämä alue antaa mustan kappaleen energian kirkkauden sopivassa lämpötilassa.

Nämä käyrät ovat samat kaikille kehoille.

Käyrät ovat samanlaisia ​​kuin molekyylien nopeusjakaumafunktio. Mutta siellä käyrien peittämät alueet ovat vakioita, kun taas täällä lämpötilan noustessa pinta-ala kasvaa merkittävästi. Tämä viittaa siihen, että energian yhteensopivuus riippuu suuresti lämpötilasta. Suurin säteily (emissiokyky) lämpötilan noustessa on siirtymässä kohti korkeampia taajuuksia.

Valoisen kappaleen säteilyyn käyttämää energiaa voidaan täydentää eri lähteistä. Ilmassa hapettunut fosfori hehkuu kemiallisen muutoksen aikana vapautuvan energian vuoksi. Tällaista valoa kutsutaan kemiluminesenssiksi.

Hehkua, joka ilmenee erityyppisten itsenäisten kaasupurkausten aikana, kutsutaan elektroluminesenssiksi. Kiinteiden aineiden hehkua, joka johtuu niiden elektronien pommituksesta, kutsutaan katodiluminumiksi ja ei-kohtaukseksi. Sille ominaisen tietyn aallonpituuden λ 1 omaavan kappaleen säteilyn emissio voidaan aiheuttaa säteilyttämällä tätä kappaletta (tai säteilyttämällä sitä aikaisemmin) säteilyllä, jonka aallonpituus λ 2 on pienempi kuin λ 1 . Tällaiset prosessit yhdistetään nimellä fotoluminesenssi.

Yleisin on ruumiiden hehku niiden kuumenemisesta. Tämän tyyppistä hehkua kutsutaan lämpösäteilyksi (tai lämpötilasäteilyksi). Lämpösäteilyä esiintyy missä tahansa lämpötilassa, mutta matalissa lämpötiloissa säteilee käytännössä vain pitkiä (infrapuna) sähkömagneettisia aaltoja.

Ympäröikäämme säteilevä kappale läpäisemättömällä kuorella, jolla on täydellisesti heijastava pinta (kuva 154). Poista ilma kuoresta. Kuoren heijastama säteily, joka putoaa kehoon, absorboituu siihen (osittain tai kokonaan). Näin ollen kehon ja kuoren täyttävän säteilyn välillä tapahtuu jatkuvaa energianvaihtoa. Jos energian jakautuminen kehon ja säteilyn välillä pysyy muuttumattomana kullakin aallonpituudella, kehon säteilyjärjestelmän tila on tasapainossa. Kokemus osoittaa, että ainoa säteilytyyppi, joka voi olla tasapainossa säteilevien kappaleiden kanssa, on lämpösäteily. Kaikki muut säteilytyypit ovat epätasapainoisia.

Lämpösäteilyn kyky olla tasapainossa säteilevien kappaleiden kanssa johtuu siitä, että sen intensiteetti kasvaa lämpötilan noustessa. Oletetaan, että kehon ja säteilyn välinen tasapaino (ks. kuva 1) on häiriintynyt ja keho lähettää enemmän energiaa kuin se absorboi. Sitten kehon sisäinen energia laskee, mikä johtaa lämpötilan laskuun. Tämä puolestaan ​​vähentää kehon lähettämän energian määrää. Kehon lämpötila laskee, kunnes kehon lähettämän energian määrä on yhtä suuri kuin absorboituneen energian määrä. Jos tasapaino häiriintyy toiseen suuntaan, eli säteilevän energian määrä on pienempi kuin absorboitunut, kehon lämpötila nousee, kunnes tasapaino palautuu. Siten epätasapaino kehon säteilyjärjestelmässä aiheuttaa prosessien esiintymisen, jotka palauttavat tasapainon.

Tilanne on erilainen minkä tahansa luminesenssityypin tapauksessa. Osoitetaan tämä kemiluminesenssin esimerkillä. Niin kauan kuin säteilyn aiheuttava kemiallinen reaktio jatkuu, säteilevä kappale siirtyy yhä kauemmaksi alkuperäisestä tilastaan. Säteilyn imeytyminen kehoon ei muuta reaktion suuntaa, vaan päinvastoin johtaa nopeampaan (kuumenemisen vuoksi) reaktioon alkuperäisessä suunnassa. Tasapaino syntyy vasta, kun koko reagoivien aineiden määrä on käytetty loppuun ja kemiallisten prosessien aiheuttama luminesenssi korvataan lämpösäteilyllä.

Joten kaikista säteilytyypeistä vain lämpösäteily voi olla tasapainossa. Termodynamiikan lait pätevät tasapainotiloihin ja prosesseihin. Tästä syystä lämpösäteilyn on myös noudatettava joitain yleisiä termodynamiikan periaatteista johtuvia lakeja. Käännymme näiden säännönmukaisuuksien pohtimiseen.

Löydät myös kiinnostavaa tietoa tieteellisestä hakukoneesta Otvety.Online. Käytä hakulomaketta:

>> Säteilytyypit. Valon lähteet

§ 80 SÄTEILYTYYPIT. VALON LÄHTEET

Valo on sähkömagneettisten aaltojen virta, jonka aallonpituus on 4 10 -7 -8 10 -7 m. Sähkömagneettisia aaltoja säteilee varautuneiden hiukkasten kiihdytetyn liikkeen aikana. Nämä varautuneet hiukkaset ovat osa atomeja, jotka muodostavat aineen. Mutta tietämättä kuinka atomi on järjestetty, säteilyn mekanismista ei voida sanoa mitään luotettavaa. On vain selvää, että atomin sisällä ei ole valoa, aivan kuten ei ole ääntä pianon kielessä. Kuten merkkijono, joka alkaa soida vasta vasaran iskun jälkeen, atomit voivat "synnyttää" valoa vasta innostuneena.

Jotta atomi alkaa säteillä, sen on siirrettävä tietty määrä energiaa. Säteilemällä atomi menettää vastaanottamansa energian, ja aineen jatkuvaa hehkua varten tarvitaan energian virtaus atomeihinsa ulkopuolelta.

Lämpösäteily. Yksinkertaisin ja yleisin säteilytyyppi on lämpösäteily, jossa atomien energiahäviö valon lähettämiseksi kompensoidaan säteilevän kappaleen atomin (tai molekyylien) lämpöliikeenergialla. Lämpösäteily on kuumennettujen kappaleiden säteilyä. Mitä korkeampi aiheen lämpötila, sitä nopeammin atomit liikkuvat siinä. Kun nopeita atomeja (tai molekyylejä) törmäävät toisiinsa, osa niiden kineettisestä energiasta käytetään virittämään atomeja, jotka sitten säteilevät valoa ja siirtyvät virittymättömään tilaan.

Säteilyn lämpölähteitä ovat esimerkiksi aurinko ja tavallinen hehkulamppu. Lamppu on erittäin kätevä, mutta tehoton valonlähde. Vain noin 12 % kaikesta lampun hehkulangasta sähkövirrasta vapautuvasta energiasta muuttuu valoenergiaksi. Lopuksi liekki on myös lämpövalon lähde. Nokijyvät (polttoainehiukkaset, jotka eivät ehtineet palaa) lämpenevät polttoaineen palamisen aikana vapautuvalla energialla ja säteilevät valoa.

Elektroluminesenssi. Atomien valon lähettämiseen tarvittava energia voi tulla myös muista kuin lämpölähteistä. Kaasuissa purkautuessaan sähkökenttä välittää suuren kineettisen energian elektroneille. Nopeat elektronit kokevat joustamattomia törmäyksiä atomien kanssa. Osa elektronien kineettisestä energiasta menee atomien virittymiseen. Kiihtyneet atomit luovuttavat energiaa valoaaltojen muodossa. Tämän seurauksena kaasussa olevaan purkaukseen liittyy hehku. Tämä on elektroluminesenssia.

Revontulet ovat myös elektroluminesenssin ilmentymä. Auringon lähettämät varautuneiden hiukkasten virrat vangitaan magneettikenttä Maapallo. Ne kiihottavat magneettiset navat Maan atomit ovat ilmakehän ylempiä kerroksia, minkä vuoksi nämä kerrokset hehkuvat. Elektroluminesenssin ilmiötä käytetään putkissa mainoskirjoituksiin.

katodiluminesenssi. Kiinteiden aineiden hehkua, joka aiheutuu niiden pommituksesta elektroneilla, kutsutaan katodoluminesenssiksi. Katodiluminesenssin ansiosta television katodisädeputkien näytöt hehkuvat.

Kemiluminesenssi. Joissakin kemiallisissa reaktioissa, jotka liittyvät energian vapautumiseen, osa tästä energiasta käytetään suoraan valon lähettämiseen. Valonlähde pysyy kylmänä (sillä on ympäristön lämpötila). Tätä ilmiötä kutsutaan kemiluminesenssiksi. Melkein kaikki teistä ovat luultavasti tunteneet sen. Kesällä metsässä voi nähdä hyönteisen - tulikärpäsen yöllä. Pieni vihreä "taskulamppu" "palaa" hänen kehossaan. Et polta sormiasi pyydystämällä tulikärpäsen. Selässä oleva valopilkku on melkein sama lämpötila kuin ympäröivä ilma. Myös muilla elävillä organismeilla on ominaisuus hehkua: bakteereilla, hyönteisillä, monilla kaloilla, jotka elävät suurissa syvyyksissä. Melko usein mätänevän puun palaset hehkuvat pimeässä.

Fotoluminesenssi. Aineen päälle tuleva valo osittain heijastuu ja osittain absorboituu. Absorboituneen valon energia aiheuttaa useimmissa tapauksissa vain kappaleiden kuumenemisen. Jotkut kehot itse alkavat kuitenkin hehkua suoraan niihin kohdistuvan säteilyn vaikutuksesta. Tämä on fotoluminesenssia. Kevyt kiihottaa aineen atomeja (lisää niiden sisäistä energiaa), ja sen jälkeen ne korostuvat itsestään. Esimerkiksi joulukoristeiden peittämiseen käytetyt valaisevat maalit säteilevät valoa säteilytyksen jälkeen.

Vavilov Sergei Ivanovich (1891-1951)- Neuvostoliiton fyysikko, valtio ja julkisuuden henkilö, Neuvostoliiton tiedeakatemian presidentti 1945-1951. Main tieteellisiä töitä ovat omistettu fysikaaliselle optiikalle ja ensisijaisesti fotoluminesenssille. Hänen johdollaan kehitettiin tekniikka loistelamppujen valmistukseen ja menetelmä aineiden kemiallisen koostumuksen luminesenssianalyysiin. Hänen johdollaan P. A. Cherenkov avattiin vuonna 1934 valon emissio elektronit liikkuvat väliaineen läpi nopeudella, joka on suurempi kuin valon nopeus kyseisessä väliaineessa.

Fotoluminesenssin aikana säteilevän valon aallonpituus on yleensä pidempi kuin hehkua herättävällä valolla. Tämä voidaan havaita kokeellisesti. Jos valonsäde suunnataan astiaan, jossa on fluoreseiinia (orgaaninen väriaine), joka johdetaan fpolet-valosuodattimen läpi, niin tämä neste alkaa hehkua vihreänkeltaisella valolla, eli valolla, jonka aallonpituus on pidempi kuin fpolet-valon.

Fotoluminesenssin ilmiötä käytetään laajalti loistelampuissa. Neuvostoliiton fyysikko S.I. Vavilov ehdotti purkausputken sisäpinnan peittämistä aineilla, jotka pystyvät hehkumaan kirkkaasti kaasupurkauksen lyhytaaltosäteilyn vaikutuksesta.

Loistelamput ovat noin 3-4 kertaa taloudellisempia kuin perinteiset hehkulamput.

Listatuista pääsäteilytyypeistä yleisin on lämpösäteily.

1. Mitä valonlähteitä tiedät!
2. Millaiset säteilyt ovat vaikuttaneet sinuun kuluneen päivän aikana!

Myakishev G. Ya., fysiikka. Luokka 11: oppikirja. yleissivistävää koulutusta varten oppilaitokset: perus- ja profiili. tasot / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; toim. V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva. - 17. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M.: Koulutus, 2008. - 399 s.: ill.

Kalenteri-teemasuunnittelua fysiikassa, tehtäviä ja vastauksia koululaiselle verkossa, fysiikan opettajan kurssit lataus

Oppitunnin sisältö oppitunnin yhteenveto tukikehys oppituntiesitys kiihdyttävät menetelmät interaktiiviset tekniikat Harjoitella tehtäviä ja harjoituksia itsetutkiskelu työpajat, koulutukset, caset, tehtävät kotitehtävät keskustelukysymykset retorisia kysymyksiä opiskelijoilta Kuvituksia ääni, videoleikkeet ja multimedia valokuvat, kuvat grafiikka, taulukot, kaaviot huumori, anekdootit, vitsit, sarjakuvavertaukset, sanonnat, ristisanatehtävät, lainaukset Lisäosat abstrakteja artikkelit sirut uteliaisiin huijausarkkeihin oppikirjat perus- ja lisäsanasto muut Oppikirjojen ja oppituntien parantaminenkorjata oppikirjan virheet päivittää oppikirjan fragmentti innovaation elementtejä oppitunnilla vanhentuneen tiedon korvaaminen uudella Vain opettajille täydellisiä oppitunteja kalenterisuunnitelma vuoden ohjeita keskusteluohjelmia Integroidut oppitunnit