Вынужденное свечение

Вынужденная люминесценция и, в частности, фосфоресценция — длительное свечение (т 10- —10 с), возникает при низкой температуре (жидкий азот, 77 К). В этих условиях возможен запрещенный электронный переход из триплетного (метастабильного) на основной синглетный уровень с излучением фосфоресценции, характеризующейся большей длиной волны, чем флуоресценция. Оба свечения характерны для молекулярных систем типа сложных органических молекул, их комплексов с металлами, а также некоторых неорганических соединений с молекулярной кристаллической решеткой. Поэтому спонтанное и вынужденное свечение (флуоресценция и фосфоресценция) принято называть молекулярной люминесценцией. [c.89]

Вынужденное свечение дискретных центров [c.22]

Этот закон затухания свечения, выражаемый гиперболой второго порядка, на опыте почти никогда не выполняется, так как в реальных случаях рекомбинация не наступает непосредственно. Так, при химических процессах реакция обычно протекает в несколько этапов, причём свечение возникает на одном из её звеньев. При рекомбинации электронов и ионов в твёрдых телах электроны до момента рекомбинации могут подолгу задерживаться локализоваться) около особых мест кристаллической решётки, откуда они освобождаются лишь внешними воздействиями, подобно тому как освобождаются электроны с метастабильных уровней нри вынужденном свечении дискретных центров в результате затухание свечения протекает по сложному закону. [c.24]

Поэтому в ряде случаев применяется метод так называемого стимулированного, или вынужденного свечения. Если освещать возбужденные молекулы в состоянии Sl светом, который обычно поглощается этой молекулой на основном уровне So, то в результате резонансного взаимодействия будут индуцироваться переходы возбужденного уровня Sl на основной уровень So, которые сопровождаются испусканием света флуоресценции (ср. гл. X, 2, (Х.2.16)). Интенсивность этого индуцированного свечения очевидно зависит от заселения возбужденного уровня Si в момент действия измерительного света. По мере уменьшения количества возбужденных молекул в состоянии Si вследствие их дезактивации в РЦ интенсивность индуцированного свечения падает. Таким образом, регистрируя после лазерной вспышки изменение во времени интенсивности индуцированного зондирующим светом свечения с длиной волны в основной полосе поглощения Р, можно судить о кинетике дезактивации возбуждения Р в РЦ, связанной с отрывом электрона от Р. [c.342]

В других случаях затухание вынужденного свечения (образование Р ) также характеризуется двумя экспонентами с временами 2,9 пс и 12 пс, что может быть обусловлено личной конкуренцией между двумя путями переноса электрона от Р на Бфф с участием мономерного Бхл (см. 5). Мы рассмотрим этот вопрос в свете конкретных экспериментальных данных. [c.344]

В ряде случаев возбужденная частица, прежде чем перейти на излучательный уровень 2, оказывается на промежуточном метастабильном уровне 4, непосредственный переход с которого на основной уровень является запрещенным (рис. 14.4.71, в). Для перехода на излучательный уровень 2 частице необходимо сообщить дополнительную энергию в виде тепла или света. Люминесценция, отвечающая такому механизму, называется вынужденной, и очевидно, что длительность свечения частиц в этом случае будет существенно зависеть от температуры. Вынужденная люминесценция [c.499]

Поскольку спонтанная и вынужденная люминесценция наиболее характерны для молекул, эти виды люминесценций часто объединяют одним понятием — молекулярной люминесценции, или свечением дискретных центров. [c.499]

Излучение, в процессе возникновения которого имеет место пребывание частицы в метастабильном возбужденном состоянии, в которое она попадает и из которого может быть выведена только вынужденно, например при соударениях. Примером может служить длительное послесвечение органических красителей в твердых средах и в адсорбированном состоянии. Длительность свечения достигает в этих случаях нескольких секунд или даже минут. [c.93]

Классификация по характеру кинетики явления. По предложению С. И. Вавилова, явления люминесценции делят на три класса самостоятельная (спонтанная) люминесценция, вынужденная (несамостоятельная) люминесценция и рекомбинационное свечение. Первая из них характерна для флуоресценции таких веществ и их растворов, в которых к самостоятельному свечению способны каждые из его отдельных молекул или ионов (т. е. дискретные центры). Поглощение возбуж-16 [c.16]

Свечение дискретных центров может быть самостоятельным и вынужденным. Сущность их различий показана на рис. 1. Схема I соответствует кратковременному самостоятельному свечению дискретных центров. В этой схеме Н—нормальный уровень основного состояния с колебательными подуровнями О, 1, 2, 3. и 4 В — уровень возбужденного состояния с соответствующими колебательными подуровнями. Вертикальные стрелки обозначают оптические переходы электронов в результате поглощения или [c.12]

Свечение дискретных центров может быть самостоятельным и вынужденным. Существо их различий показано на рис. 1 Схема а соответствует кратковременному самостоятельному свечению дискретных центров. Переход / соответствует воз-8 [c.8]

Рис. 1. С.хема кинетики свечения дискретных центров а—самостоятельного б—вынужденного в—длительного самостоятельного. Н, В, /И—энергетические уровни центров нормальный, возбужденный и метастабильный

Широкая область самопроизвольного флуоресцентного свечения совпадает, как правило, с узкими линиями излучения, возникающего при вынужденных переходах 3- 1 [3, 4]. Следовательно, все исследованные дистиллятные фракции могут создавать лазерную генерацию с длинами волн, [c.221]

Свечение газов. У веществ, находящихся в газообразном состоянии возможно свечение дискретных центров и рекомбинационное свечение. Фотолюминесценция газов и паров исследована А. Н. Терениным и его щко-лой [481, 482]. К свечению дискретных центров должны быть отнесены те случаи свечения газа, когда в результате поглош,ения энергии частицы газа не диссоциируют и не ионизуются, но приходят в возбуждённое состояние и через некоторое время излучают. В зависимости от характера возбуждённого состояния возникает или самостоятельное или вынужденное излучение. [c.30]

В зависимости от кинетических характеристик свечения выделяют резонансную, спонтанную, вынужденную и рекомбинационную люминесценцию. [c.209]

Схема II (см. рис. 1) поясняет возникновение вынужденного свечения дискретных центров. В то время как самостоятельное свечение предполагает наличие системы уровней основного и возбужденного состояния с антипараллельными спинами (так называемое синглетное состояние), для молекул с вынужденным свечением предполагается наличие еще и триплетных уровней, для которых спины спаренных электронов параллельны. Как и в предыдущем случае, переходы с уровня Но на уровни Вд, В1, В, В3 и В4 происходят в результате абсорбции света и приводят к переходу молекулы в возбужденное состояние. В случае безызлуча-тельного перехода электронов на триплетный метастабильный уровень М происходит их некоторая задержка на этом уровне. Однако при комнатной температуре и температурах более высоких электроны за счет тепловой энергии могут вновь подняться на уровень Во и возвратиться на один из уровней Н нормального состояния. При этом спектральный состав излучения остается [c.13]

В заключение следует указать, что в люминесцентном анализе часто применяются термины флуоресценция и фосфоресценция. Под флуоресценцией понимают фотолюминесценцию с коротким послесвечением, при котором процесс возбуждения и излучения изображается схемами / на рис. 1 и II, IV на рис. 2. Под фосфоресценцией понимают фотолюминесценцию с длительным послесвечением, которое изображается схемами II, III на рис. 1 и /, III на рис. 2. Вынужденное свечение дискретных центров (рис. 1, схема II) называют а-фосфоресценцией, а длительное самостоя- [c.15]

Длительности возбуждённых состояний. Длительности свечения дискретных центров сильно различаются в зависимости от характера соответствующих им возбуждённых состояний. При самостоятельном свечении, в случае разрешённых переходов из состояния возбуждения в нормальное состояни е, длительности возбуждённых состояний ограничиваются миллиардными долями секунды. В случае запрещённых переходов электроны задерживаются на метастабильных уровнях (в отсутствии действия внешних сил, освобождающих электроны с этих уровней) довольно долго однако обычно запрет перехода не полон последний лишь маловероятен, но всё же рано или поздно осуществляется, иногда через тысячные доли секунды, иногда через целые секунды после возбуждения. При вынужденном свечении электроны освобождаются с метастабильных уровней в результате внешних воздействий, эффективность которых может быть очень различной. У наблюдающихся на опыте вынужденных свечений длительность должна быть меньше длительности самостоятельных свечений, соответствующих запрещённым переходам электронов с тех же метастабильных уровней на уровни невозбуждённого состояния. В противном случае, т. е. при недостаточном высвечивающем действии внешних факторов и медленном вынужденном высвечивании, высвечивание метастабильных уровней в основном осуществляется путём самостоятельных запрещённых переходов и имеет соответствующую им длительность. Таким образом, свечение дискретных центров имеет длительность от миллиардных долей секунды до нескольких секунд. [c.22]

Влияние температуры. Температура почти не влияет на вероятность самостоятельных переходов поэтому длительность самостоятельного свечения не изменяется при изменении температуры (если повышение тсдшературы не вызывает побочных явлений тушения люминесценпии). Наоборот, в случае вынужденного свечения дискретных центров, а также при рекомбинационном свечении повышение температуры сильно ускоряет высвечивание. Нри вынужденпом свечении вероятность освобождения электрона с метастабильного уровня даётся выражением [c.25]

Признак самостоятельное свечение вынужденное свечение непосред- ственная рекомбина- ция рекомбинация с промежуточ-нымилокализа-циями [c.26]

С. И. Вавилов [77] впервые провёл классификацию процессов свечения по характеру их кинетики. Ои предложил разделить явления люминесценции на три класса самостоятельное свечение ), вынужденное несамостоятельное) свечение и рекомбинационное свечение. Самостоятельное излучение возникает ири возвращении предварительно возбуждённой частицы (например, молекулы) в нормальное, невозбуждённое, состояние, происходящем в результате действий внутренних полей частицы. Возвращение частицы в нормальное состояние сопровождается переходом электрона с одного энергетического уровня на другой, низший. Излучаемая энергия равна разности энергий обоих состояний молекулы. Характерной чертой [c.19]

Таким образом, при повышении температуры скорость затухания свечения сильно возрастает при рекомбинационном и вынужденном излучении и в отсутствии процессо ) тушенпя люмпносцеиции остаётся неизменной при самостоятельном свечении. [c.25]

Самостоятельный характер свечения жидкостей доказывается, прежде всего, его чрезвычайной кратковременностью на-глаз свечение исчезает неносредственно с прекращением возбуждения. Точные фосфороскопические и флуорометрические измерения показывают, что почти во всех случаях свечение жидкостей длится миллиардные доли секунды. Лишь в отдельных, исключительных случаях было обнаружено более продолжительное свечение. Так, по измерениям С. И. Вавилова и автора [105] длительность свечения растворов ураниловых солей доходит до5-10 сек. Большая продолжительность свечения здесь вызвана запретом и малой вероятностью соответствующих переходов, так как относительно слабое влияние температуры на длительность свечения говорит против вынужденного характера этого излучения. [c.31]

Вещества, дающие самостоятельное излучение, имеют экспоненциальный закон затухания. Длительность свечения при разрешённых переходах порядка 10 сек., при запрещённых переходах обычно 10 —10 сек., а иногда и целые секунды. При излучениях вынужденного характера с метастабильных уровней затухание также протекает по экспоненциальному закону, но длительность его зависит от температуры в обычных условиях опыта чаще всего встречаются длительности порядка 10 и 10 сек. Экспоненциальные процессы затухания наблвэдаются при свечении атомов, молекул и ионов. Свечение кристаллов, обладающих различными нарушениями кристаллической решётки, крайне сложно и состоит из нескольких процессов. У этого класса веществ друг на друга накладываются кратковременные свечения, иногда затухающие по экспоненциальному закону, с длительностью свечения от 10 до 10 сек. и длительные процессы с очень сложным законом затухания, лишь в первом приближении описываемым гиперболической функцией. Длительность гиперболических процессов также весьма разнообразна она колеблется от десятых долей секунды до многих часов [3.5а, 138, 365]. [c.90]

Из рассмотрения влияния температуры на ярхчость и длите.чьность свечения можно притти к заключению, что )5 -спектр возникает при некотором самостоятельном излучении, подверженном действию темнературного тушения, в то врелш как -спектр соответствует некоторому вынужденному процессу. [c.422]

Охлажденные спиртовь1е растворы синтезированных хелатов были испытаны при интенсивном импульсном оптическом возбуждении в специальной кювете-резонаторе, предназначенной для исследования генерации вынужденного излучения в растворах [273]. Зависимость характера свечения, па- [c.59]

Гораздо более современна и рациональна предложенная С. И. Вавиловым классификация, основанная на различии физических механизмов возбуждения (см. С. И. Вавилов, Сочинения, т. IV, статья Люминесценция , а также написанное им предисловие к книге П. Прингсгейма Флуоресценция и фосфоресценция , ИЛ, М., 1951). В этой классификации выделяются две основные группы явлений люминесценции спонтанная и рекомбинационная люминесценция. К первой группе относятся все те явления, в которых первичное действие возбуждающего агента состоит в возбуждении атома или молекулы до более высокого энергетического уровня, и свечение возникает при спонтанном переходе возбужденной молекулы в иное энергетическое состояние. В случаях рекомбинационного свечения первичное действие возбуждающего агента состоит в ионизации, отрыве электрона от того или иного центра люминесценции , и свечение связано с рекомбинацией электрона и ионизированного центра. Случаи свечения, связанного с вынужденными процессами перехода в метастабильное (в частности, триплетное) состояние или из этого состояния в другое Вавилов выделяет в особую, третью группу видов люминесценции. По моему мнению, целесообразнее всего было бы говорить в этих случаях о метастабильной или триплетной флуоресценции (предложенный П. Прпнгсгеймом термин длительная флуоресцен- [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология