Виды люминесценции

Свойство веществ люминесцировать, т. е. отдавать в виде излучения поглощенную световую энергию, присуще не всем органическим веществам. Известно, что при абсорбции света поглощенный квант вызывает переход электронов в молекуле на более высокий энергетический уровень, т. е. приводит молекулу в возбужденное состояние. В зависимости от времени спонтанного излучения аккумулированной энергии в впде светового излучения наблюдаются раз.чичные виды люминесценции, а именно флуоресценция и фосфоресценция. Полосы люминесценции, как правило, смещены по сравнению с полосой поглощения к красному концу спектра. [c.213]

В 1943 г. А. Н. Теренин выдвинул гипотезу о том, что фосфорес-центное состояние молекул является триплетным. Годом позже Г. Льюис и М. Каша показали, что фосфоресценция органических молекул, наблюдающаяся в твердых матрицах, обусловлена испусканием света из самого нижнего возбужденного состояния этих молекул и имеет мультиплетность, равнук> трем. Еще в 1936 г. А. Яблонский предложил диаграмму энергетических уровней молекул, введя третий метастабильный уровень. Трехуровневая система объясняла существование трех видов люминесценции флуоресценцию, замедленную флуоресценцию и фосфоресценцию. После возбуждения в нижнее возбужденное синглетное состояние молекула может или испустить нормальную флуоресенцию, или вернуться в основное состояние на высокий колебательный уровень путем внутренней конверсии, или претерпеть интеркомбинадионную конверсию, перейдя в триплетное состояние. Попав в триплетное состояние, молекула оказывается в ловушке , так как излучательный переход в основное синглетное состояние запрещен, а чтобы вернуться в возбужденное синглетное состояние, молекула должна приобрести тепловую энергию, равную АЕ (Т— 5 ). Поэтому молекула остается в триплетном состоянии, пока в ней не произойдет один из следующих процессов 1) испускание запрещенного излучения — фосфоресценции 2) тепловая активация в состояние 5 с последующей замедленной флуоресценцией 3) интеркомбинационная конверсия в основное синглетное состояние. [c.158]

Какие виды люминесценции различают в зависимости от способа возбуждения [c.155]

Природа рекомбинационной люминесценции более сложная. Этот вид люминесценции наблюдается при рекомбинации (воссоединении) радикалов или ионов с образованием возбужденных молекул, он может возникать у различных газов и особенно характерен для кристаллофосфоров. При возбуждении (например, сульфидных кристаллофосфоров) происходит разделение их центра свечения на две противоположно заряженные части. При последующей встрече этих частей происходит их рекомбинация с выделением энергии, которая приводит в возбужденное состояние центр свечения. Последний переходит в невозбужденное состояние с излучением кванта люминесценции. [c.89]

Ниже в виде таблицы представлены виды люминесценции в зависимости от способа возбуждения. [c.498]

Флуоресценция — один из видов люминесценции, характеризующийся сравнительно большой длительностью остаточного свечения, продолжающегося после прекращения возбуждения. [c.51]

Эффективность и время затухания флуоресценции. В энергию люминесценции превращается не вся поглощенная энергия возбуждающего света. Эффективность процесса преобразования возбуждающей энергии в энергию люминесценции характеризуется выходом люминесценции. Энергетическим выходом люминесценции называется отношение энергии, испускаемой в виде люминесценции, к поглощенной энергии = /Л, где — энергетический выход Е — энергия люминесценции А — поглощенная энергия возбуждения. [c.58]

Во всех видах люминесценции проявляются характерные свойства вещества и это может служить основой для распознания и изучения этих веществ. [c.143]

Название отдельных видов люминесценции определяется способом возбуждения излучающих частиц. Мы будем рассматривать главным образом процессы радиационного возбуждения. Излучение частиц, возбужденных таким образом, называется флуоресценцией или фосфоресценцией- их различие обсуждается ниже. Процесс излучения, обусловленный возбуждением в результате химической реакции (с участием нейтральных или заряженных частиц), называется хемилюминесценцией и будет кратко обсуждаться в разд. 4.7. Другие способы возбуждения [c.81]

В энергию люминесценции превращается не вся поглощенная энергия возбуждающего света. Эффективность процесса преобразования возбуждающей энергии в энергию люминесценции характеризуется выходом люминесценции. Энергетическим выходом люминесценции называется отношение энергии, испускаемой в виде люминесценции, к поглощенной энергии = /Л, где — энергетический выход В — энергия люминесценции А — поглощенная энергия возбуждения. Квантовым выходом люминесценции называется отношение числа испускаемых при люминесценции квантов к числу поглощенных квантов возбуждающего света ф = Л(/ а. Выход флуоресценции или ее эффективность иногда определяют как отношение скорости испускания флуоресценции к скорости поглощения света. [c.141]

Спонтанная люминесценция включает переход (излучательный, а чаще безызлучательный) на энергетический уровень, с которого происходит излучение (рис. 180, б). Этот вид люминесценции характерен для сложных молекул в парах и растворах и для примесных центров в твердых телах (см. гл. V). Особый случай представляет люминесценция, обусловленная переходами из экситонных состояний (см. рис. 175, а). [c.432]

Способ возбуждения Вид люминесценции [c.498]

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

По длительности и спектральному составу молекулярную люминесценцию можно разделить на флуоресценцию (кратковременную и замедленную) и фосфоресценцию. Чтобы понять происхождение различных видов люминесценции, необходимо рассмотреть, какие переходы осуществляются в молекуле при поглощении ею фотонов. [c.502]

Люминесценция существует еще некоторый период времени и после прекращения действия лучистого потока. Время превращения данной части падающего потока в излучаемый зависит от вида люминесценции (флуоресценция или фосфоресценция), природы вещества и других факторов (например, температуры в случае фосфоресценции). Длительность флуоресценции обычно значительно короче, чем длительность фосфоресценции. Для флуоресценции время, которое требуется для затухания испускаемого лучистого потока в е раз, составляет величину порядка 10" с, в то время как для фосфоресценции этот период может длиться от 10 с до многих дней (е — основание натуральных логарифмов = 2,718...). [c.261]

Отсюда следует, что для возбуждения люминесценции необходимо подводить энергию извне, поскольку она теряется при излучении. Поэтому виды люминесценции вполне естественно классифицировать по внешнему источнику возбуждения энергии (табл. 11.10). [c.297]

Приборы, снабженные устройством для спектрального разложения люминесцентной эмиссии, имеют также светофильтры, чтобы устранить попадание на щель спектрографа рассеянного света ртутной лампы. Возможность отделить тот участок спектра, который возбуждает люминесценцию, является преимуществом этого метода анализа. Метод основан на том, что вещество сначала поглощает свет, а затем часть поглощенного света вещество отдает в виде люминесценции. Таким образом, в первой части люминесцентный метод аналогичен фотометрическому в обоих случаях реакция тем чувствительнее, чем сильнее поглощает свет определяемое вещество. Коэффициент превращения энергии поглощенного света в энергию люминесцентной эмиссии не может быть больше единицы. Поэтому при прочих равных условиях интенсивность сигнала (на 1 г-моль вещества) при люминесцентном анализе неизбежно будет меньшей, чем при фотометрическом анализе. Однако чувствительность каждого метода зависит не только от интенсивности сигнала, но и от значения фона (точнее, от колебаний или флуктуаций фона). В фотометрическом методе сигнал (поглощение света) измеряется на интенсивном фоне потока света той же длины волны. Это существенно уменьшает надежность точного измерения слабого поглощения. В люминесцентном же анализе в принципе можно уменьшить фон почти до нуля может влиять лишь комбинационное рассеяние света молекулами растворителя. Таким образом, возможность устранения фона при измерении люминесценции повышает чувствительность метода. [c.161]

Все виды люминесценции являются проявлением характерных свойств веществ, и поэтому все они могут быть использованы для распознавания и изучения этих веществ. [c.152]

Наиболее широкое применение находят наблюдения флуоресценции растворов, поэтому в первую очередь надлежит остановиться на тех закономерностях, которые характерны для этого вида люминесценции. [c.153]

Явления люминесценции многообразны по свойствам и происхождению. Различные виды люминесценции определяются характером энергии возбуждения, продолжительностью свечения и химическими свойствами люминесцирующих веществ. В зависимости от вида люминесценции рассматривают следующие разделы люминесцентного анализа [c.142]

На рис. 18-5а поток электромагнитного излучения мощностью Ро падает на химическую пробу точно так же, как и в рассмотренном выше случае поглощения. Если какие-либо компоненты пробы имеют подходящие энергетические уровни, то часть падающего излучения будет поглощаться, и прошедший поток будет иметь несколько меньшую мощность Р. Таким образом, разность мощностей Ро — Р) между падающим (Ро) и прошедшим (Р) потоками идет на возбуждение химических частиц, присутствующих в пробе. На рис. 18-56 этот процесс изображен как стадия поглощения (Л). Возбужденные частицы будут самопроизвольно претерпевать дезактивацию, одним из возможных способов которой является испускание излучения. Если энергия испускается немедленно, то энергия и частота испускаемого фотона будут такими же, как и у первоначально поглощенного излучения. Это — так называемая резонансная флуоресценция она является одним из типов люминесценции и обозначена на рис. 18-56 символом Р. Существуют и другие виды люминесценции, в которых потеря поглощенной энергии осуществляется более сложным путем. Однако эти [c.612]

Выше уже говорилось о том, что хемилюминесценция отличается от других видов люминесценции только механизмом образования возбужденных частиц. Дальнейшее поведение возбужденных частиц не зависит от механизма возбуждения. Дезактивация может происходить различными путями [c.15]

В зависимости от источника возбуждения различают несколько видов люминесценции. Если возбуждают молекулы ультрафиолетовым светом (или коротковолновой видимой частью спектра), то свечение называют фотолюминесценцией. Это свечение наиболее часто применяют в химическом анализе [3—8]. Известно также немало методов определения следов веществ на основании явлений хемилюминесценции, когда свет выделяется за счет энергии химической реакции [9]. [c.21]

В отношении ультрафиолетовой и видимой люминесценции окрашенных щелочно-галоидных кристаллов электронные центры окраски следует рассматривать только как центры захвата электронов. При оптической диссоциации центров окраски высвобождаются локализованные в этих центрах электроны, которые могут повторно локализоваться на этих же уровнях либо рекомбинировать с другими центрами. Часть энергии, выделяющейся в окрашенных кристаллах щелочно-галоидных соединений в процессах рекомбинации продуктов фотолиза, проявляется в виде люминесценции. [c.71]

Все виды. люминесценции являются проявлением характерных свойств веществ и потому, вероятно, все они могут быть использованы для распознавания и изучения веществ. Кроме того, своеобразные особенности явления люминесценции позволяют использовать соответствующие наблюдения для разрешения сложных практических задач, во многих случаях не имеющих отношения к химии. Например, с помощью люминесценции была установлена связь водоемов речных систем Дуная и Рейна. [c.23]

В зависимости от источника возбуждающей энергии известны различные виды люминесценции. Наиболее важна в практическом отношении и широко распространена фотолюминесценция, при которой источником возбуждения служат УФ-лучи или коротковолновые лучи видимого св та. [c.5]

Важной характеристикой люминофора служит время жизни в возбужденном состоянии после удаления источника возбуждения (время послесвечения). В зависимости от его величины различают флуоресценцию (10" —Ю с) и фосфоресценцию (10 —10 с). Причины появления каждого из этих видов люминесценции рассмотрены ниже. [c.8]

Люминесценцией называется избыток теплоты над температурным излучением в случае, если это избыточное излучение обладает конечной длительностью примерно от 10 с и более. В зависимости от вида люминесценции обычно рассматриваются следующие разделы люминесцентного анализа [c.592]

Во всех видах люминесценции проявляются характерные свойства веществ, что может служить основой для их распознавания и изучения, т. е. что составляет предмет санитарно-химического анализа. В практике наиболее широкое применение получила и, по-видимому, получит дальнейшее развитие флуоресценция — свечение анализируемых растворов в УФ-свете. [c.592]

В основу первой классификации бьша положена длительность процесса свечения, определяемая средним промежутком времени между актом возбуждения и актом испускания кванта люминесценции. По длительности свечения все виды люминесценции разделили на флуоресценцию и фосфоресценцию. К флуоресценции стали относить свечения, мгновенно (в течение до 10 с, затухающие после прекращения их возбуждения, а к фосфоресценции— свечения, продолжавшиеся заметный промежуток времени (от 10 с и более) после прекращения возбуждения. Такая классификация носила чисто качественный характер и не позволяла установить четкое различие между двумя указанными видами свечения. В настоящее время термины флуоресценция и фосфоресценция обычно применяют для того, чтобы отличить люминесценцию, возникающую при переходах между электронными уровнями одной мультиплетности (например, синглет-синглетный переход) от переходов между электронными фовнями разной мультиплетности (например, триплет-синглетный переход). [c.498]

У некоторых кристаллофосфоров (щелочногалоидные, активированные солями уранила, редкоземельными элементами и др.) наблюдается свечение, отвечающее внутрицентровым переходам. Здесь процессы возбуждения и люминесценции обусловлены электронными переходами в пределах активатора и не связаны с его ионизацией (рис. 14.4.83, Э). По свойствам этот вид люминесценции близок к молекулярной люминесценции (связь между спектрами поглощения и люми-несцешщи, экспоненциальный закон ее затухания, малая длительность т = 10 -10 с). [c.510]

Известны различные виды люминесценции 1) фотолюминесценция, или флюоресценция,— свечение при поглощении лучистой или световой, энергии 2) катодолюминесценция — вызывается бомбардировкой быстролетящими электронами 3) хемилюминесценция — свечение в результате химических процессов 4) триболюминесцен-ция — люминесценция при трении. Виды люминесценции определяются характером энергии возбуждения, продолжительностью свечения и химическими свойствами люминесцирующих веществ. [c.59]

Испускание света может также последовать, только спустя значительное время после произведенного возбуждения, и продолжаться более или менее длительное время после удаления источника возбуждения. Такой вид люминесценции называется фосфоросценцией [c.151]

Рис. 18-5. а. Схема изопрогшой люминесценции в результате поглощения падающего пучка излучения с мощностью Ро. Мощность люмшесценции (Ь) является некоторой частью поглощенной мощности излучения (Ро— Р). б. Схема энергетических переходов химической частицы в результате поглощения (Л) и резонансной флуоресценции (Р). Резонансная флуоресценция является особым видом люминесценции. [c.612]

В аналитических применениях хемилюминесценции чаще всего используется излучение,. которое испускается при окислении некоторых органических веществ. И.нтенсив1н0сть этого вида люминесценции зависит от значения pH раствора, окислительно-вос- [c.106]

Некоторые тела обладают способностью аккумулировать поглогцае-мую ими световую энергию и испускать ее только постепенно таковы, например, светосоставы, находящие сейчас широкое практическое приме-нение некоторые из них продолн ают светит1)ся в течение нескольких часов и да-л е суток иосле того, как их перестали освещать ( заря кать ). Этот вид люминесценции называют ф о с ф о р е с ц е н ц и е й. В отличие от этого люминесцетщию во время возбуждения называют ф л у о р о с-ц е п ц и о й ). [c.22]

В настоящей книге рассматриваются фотолюминофоры. Прочие виды люминесценции затрагиваются лишь в связи с применениями фотолюминофоров, которые одновременно могут служить, например, радио- или электрохемилюминофорами. [c.5]