Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 149

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 185 >> Следующая

может изменить состояние валентных электронов или оторвать их от атома,
следовательно, изменить реакционную способность атомов.
Атомы внутри молекулы связаны между собой химическими связями. В
зависимости от природы сил взаимодействия между атомами эти связи бывают
ковалентными (гомеополярными), гете-рополярными и др. Каждой связи между
атомами соответствует определенная энергия, которую называют энергией
химической связи. Поскольку, как нам уже известно, в отличие от атомов в
молекулах возможны еще два вида движения - колебательное и вращательное,
то поглощенная энергия в этом случае может создавать кроме электронных
переходов также колебательные и вращательные переходы. Кроме этого,
поглощенная молекулами световая энергия, будучи локализована в отдельных
химических связях, может их разорвать, в результате чего молекула либо
распадается полностью, либо, распадаясь частично, станет
реакционноспособной .
Энергия поглощенного света не всегда приводит к химической реакции. Это
связано с тем, что она, перейдя во внутреннюю энергию возбуждения
молекулы, может претерпеть в дальнейшем ряд различных превращений - в
результате люминесценции излучаться обратно частично или полностью,
рассеиваться в виде тепла путем соударений поглощающих молекул друг с
другом и с молекулами растворителя. О том, что энергия не остается
надолго в поглощающей молекуле, свидетельствует тот факт, что цвет
большинства веществ не изменяется во время освещения. Это означает, что
возбужденные молекулы довольно быстро возвращаются в основное состояние,
в котором они опять могут поглощать свет тех же длин волн, что и до
освещения,
12*
Глава XVI ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
Известны различные виды излучения вещества - отражение и рассеяние света,
тепловое излучение, излучение заряженных частиц при их ускоренном или
заторможенном движении и т. д. Однако существует излучение, отличное от
этих видов как по характеру возбуждения и протекания, так и по
характеристикам самого излучения (спектральному составу, поляризации и т.
д.). К таким видам излучения относится свечение окисляющегося в воздухе
фосфора, свечение газа при прохождении через него электрического тока,
свечение тел после облучения их светом, свечение специальных экранов при
ударе о них электронов (экраны телевизоров, осциллографов и др.) и т. д.
Все эти виды излучения, как увидим дальше, обусловлены переходом частип
(атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов) из
возбужденного состояния в основное и называются люминесценцией. Понятие
"люминесценция" было введено впервые Видеманом в~ 1888 г. Существенный
вклад в развитие учения о люминесценции был сделан советской школой
физиков, во главе которой стоял акад. С. И. Вавилов.
§ 1. МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
Люминесценция наблюдается во всех агрегатных состояниях - в газах, в
жидкостях и в твердых телах. Например, пары и газы Ог, S2, J2, Na2 и т.
д., соли редких земель, соединения бензольного ряда, ароматические
соединения (нафталин, антрацен и др.), разные виды красителей,
неорганические кристаллы с примесями тяжелых металлов (например, ZnS с
СиС12 или с МпС12), называемые кристаллофосфорами, являются
люминесцентными веществами - люминофорами.
Поскольку явление люминесценции обусловлено переходами системы из
возбужденных состояний в основное, то очевидно, что возникновение и
протекание люминесценции должно находиться в прямой связи со структурой
вещества - газа, жидкости и твердого тела, состоящих из атомов и молекул.
Излучение атомов и молекул. Известно, что спектры атомов - линейчатые *,
а спектры молекул ¦- полосатые, т. е. состоят из
* В газах и парах при достаточно высоких давлениях благодаря сильному
взаимодействию атомов узкие уровни атомов, размываясь, превращаются в
полосы. Полосы в свою очередь накладываются друг на друга, и спектры
таких газов и паров в отличие от разреженных становятся сплошными.
356
отдельных неперекрывакхцихся полос. Линейчатость спектров атомов, как уже
отмечалось, связана с тем, что атомы могут находиться лишь в определенных
энергетических состояниях. При оптических переходах электронов между
этими состояниями возникает линейчатый спектр. Полосатая структура
спектра молекул объясняется тем, что в отличие от атомов, где возможны
только электронные переходы, в молекуле имеются три типа переходов -
электронные, колебательные и вращательные, что связано с колебательным
движением ядер и вращательным движением молекулы как целого. Как
показывают теоретические расчеты, основанные на квантовых представлениях,
если считать эти три вида движения независимыми, то в молекуле в пределах
каждою электронного уровня располагается несколько колебательных, а в
пределах каждого колебательного уровня - несколько вращательных
подуровней (рис. 16.1). Это означает, что при оптическом переходе между
вращательными уровнями возникает излучение относительно малой частоты
(соответствующей далекой инфракрасной области), в то время как при
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed