ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ АТОМОВ из "Атомно-флуоресцентный анализ" Ряд веществ под действием падающего на них света начинают светиться. В отличие от обычного отражения это свечение исходит, как правило, не только с поверхности, но и из глубоко-лежащих слоев освещаемого тела. Кроме того, оно обычно отличается по спектральному составу и состоянию поляризации от возбуждающего света. От каждого элемента объема светящегося тела свечение распространяется изотропно. В исключительных случаях возможно анизотропное распространение, но на этом мы останавливаться не будем. [c.9] Такое вторичное свечение, наблюдаемое в самых разнообразных условиях, получило название фотолюминесценции, в отличие от других типов свечения, вызываемых действием рентгеновских лучей (рентгенолюминесценция), облучением пучком электронов (катодолюминесценция), трением (триболюминесценция) и т.д. Фотолюминесценция может возникать как разультат различного рода процессов взаимодействия световых квантов с веществом. Для простоты рассмотрим вначале взаимодействие фотонов с изолированными атомами. Известно, что каждый атом характеризуется большим набором дискретных энергетических состояний, наиболее устойчивое из которых обладает наименьшей энергией его называют основным. Переход атомов в более высокие энергетические состояния возможен при получении ими дополнительной энергии. [c.9] Атомы могут получать эту энергию в процессе столкновений с другими частицами — электронами, атомами, ионами, а также в результате поглощения ими световых квантов или фотонов. Вследствие этого атом перейдет из нормального состояния 1 в одно из верхних возбужденных состояний, допустим, i (рис. 1.1). На рис. 1.1 расстояние от основного уровня 1 до уровня i пропорционально энергии возбуждения этого уровня. Если атом в состоянии 1 взаимодействует с фотонами, частота которых удовлетворяет соотношению Ец=к ц, то возможен переход атома из нормального состояния в состояние t. [c.9] В результате поглощения образуются атомы в верхнем возбужденном состоянии г. Из этого состояния атомы могут испустить поглощенный фотон с частотой v, и вернуться в более низкое энергетическое состояние k, в частности, в нормальное состояние. [c.10] В этом случае частоты поглощаемых и испускаемых фотонов одинаковы, и соответствующее свечение объема называют резонансной флуоресценцией. Если энергия нижнего уровня отлична от нуля, то мы имеем дело со смещенной, или стоксовой, флуоресценцией (об антистоксовой флуоресценции см. ниже). [c.10] Общая мощность, излучаемая элементом светящегося объекта, складывается из мощности спонтанного и вынужденного излучений. Хотя теоретически это было известно достаточно давно, практически вынужденное излучение впервые было реализовано в классических работах Басова и Прохорова [19], а также Шовлова и Тоунса [20], приведших к созданию лазеров, в излучении которых вынужденное испускание играет основную роль. [c.11] Лазеры являются непревзойденными источниками возбуждающего излучения, позволившими достичь огромной детектив-ности АФА. [c.11] В которых gi и —так называемые статистические веса уровней, связанные с числом подуровней сверхтонкой структуры линии значения gi и gk — это небольшие целые числа, так что их отношение лишь в несколько раз может отличаться от единицы. [c.11] Коэффициент Aik, как следует из (I. 1), дает относительное число фотонов флуоресценции, испускаемых единичным объемом, содержащим Ni возбужденных атомов. (Он называется вероятностью перехода). Величина 1/Л,те = т,-— это среднее время пребывания атома в возбужденном состоянии. Для обычных (не метастабильных) уровней т,- 10 —10- с и, соответственно, /4ife=10 —10 с . Для метастабильных уровней вероятности переходов на несколько порядков меньше. [c.11] Вернуться к основной статье