Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 150

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 185 >> Следующая

переходе между колебательными уровнями частота возникшего излучения
больше, чем vBp, но заметно меньше, чем тэл, т. е. v3J1 >>
т'кол vBp. Колебательные частоты соответствуют инфракрасной, а
электронные - видимой и ультрафиолетовой областям спектра.
Если бы в молекуле осуществлялись только переходы между электронными
энергетическими уровнями, то ее спектр состоял бы, подобно спектру атома,
из отдельных линий с частотами
v9, = (?*л - Eaa)/h,
где Еьл и Е%л - соответственно основной и возбужденный уровни электронных
состояний.
Поскольку наряду с электронными состояниями существуют колебательные, то
каждому электронному уровню соответствует набор колебательных подуровней.
При учете вращательных состояний каждый колебательный уровень
расщепляется на ряд подуровней, связанных с различными вращательными
состояниями. Согласно постулату Бора, можно определить также ткол и vBp:
Е кол Е кол Е вр ?вр
укол д > увр ^
При возбуждении атомов (или молекул) газа облучением света *
(ультрафиолетового или видимого) атом переходит в одно из воз-
* Энергии возбуждения атомов соответствуют энергиям квантов
ультрафиолетового и видимою света.
Е1 Вращ -)уровни
Вращ.
'уровни
Рис. 16.1
357
бужденных состояний. Если данный атом за время жизни в возбужденном
состоянии, составляющем около КГ8 с, не передаст свою избыточную (по
сравнению с энергией основного состояния) энергию другим атомам благодаря
удару, то он переизлучает световую энергию, переходя в основное состояние
либо прямо, либо поэтапно (ступенчато). При прямом переходе он излучает
столько же энергии, сколько он поглотил, а при ступенчатом переходе может
излучать и меньше. Во втором случае возбужденный атом, передавая часть
своей энергии другим, может совершать так называемый безызлучательный
переход (рис. 16.2) из состояния Е3 в состояние ?2, затем переходит в
основное состояние с излучением кванта меньшей частоты (v' <v). Энергия
при безызлучательном переходе превращается в тепло. Все эти переходы,
сопровождающиеся излучением, происходят самопроизвольно, в отсутствие
какого-либо воздействия извне, поэтому подобное высвечивание
(высвечивание возбужденной частицы, например атома, при самопроизвольном
возвращении в невозбужденное состояние) называется спонтанным
высвечиванием.
Состояние Е2 атома может быть таким, что непосредственный переход Е% ->
Е1 невозможен или маловероятен. Такое состояние (?2) называется
метастабильным. Если система поглощает энергию, равную Е3 - то она может
вернуться снова в состояние Е3, откуда возможен переход в основное
состояние. Такая люминесценция будет характеризоваться значительной
продолжительностью (примерно от КГ* с до целых секунд). На рис. 16.3
показаны метастабильный уровень молекулы и некоторые из возможных
переходов. Волнистые линии изображают маловероятные переходы из
метастабильного состояния в основное. Подобное свечение возникает только
при участии внешних воздействий, способных перевести атомы (или молекулы)
из метастабильного состояния в возбужденное.
Безызлучательные переходы. В молекулах не все переходы с возбужденных
уровней на более низкие сопровождаются излучением. Возможны и
безызлучательные переходы благодаря перерас-
358
пределению энергии внутри молекулы (превращение энергии в тепло).
Безызлучательный переход осуществляется также при передаче энергии
возбуждения невозбужденной молекуле при соударениях молекул. Этот вид
удара принято называть ударом второго рода (по отношению к частице,
отдавшей энергию). Подобный удар по отношению к частице, получающей
энергию, называется ударом первого рода. Если молекула, получившая
дополнительную энергию и в результате перешедшая в возбужденное
состояние, способна излучать, то возникшая в данном случае люминесценция
называется сенсибилизованной. В противном случае, т. е. если возбужденная
молекула по каким-то причинам (связанным со структурой самой молекулы или
влиянием окружающей среды) не способна излучать, то избыток энергии
разменивается на меньшие порции и переходит в энергию колебаний молекул -
происходит внутримолекулярное перераспределение энергии.
Рекомбинационное излучение. Излучение центров люминесценции может
происходить и за счет так называемого рекомбинационного свечения.
Рекомбинационное свечение возникает как следствие воссоединения
(рекомбинации) двух частей центра высвечивания (электрона и иона, а также
двух частей диссоциированной молекулы), отделенных друг от друга при
возбуждении. При рекомбинации этих двух частей выделяется энергия, равная
энергии их разъединения (ионизации или диссоциации); эта энергия может
быть использована для возбуждения центра, в состав которого входит один
из разъединенных остатков.
Итак, рекомбинационное излучение представляет собой высвечивание
возбужденной молекулы или иона, пришедших в возбужденное состояние за
счет энергии, выделяющейся при рекомбинации разноименно заряженных
частиц.
Высвечивание может происходить как в отдельных центрах (молекуле, ионе
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed