Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 152

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 185 >> Следующая

свечения. В газе возможна также сенсибилизованная люминесценция.
Самостоятельное излучение газа обычно происходит с длительностью 10-8-
10"9 с. Несамостоятельное излучение в зависимости от плотности и
температуры газа может длиться по-разному - обычно в пределах от 10'3 до
1 с.
Спектр излучения (спектр люминесценции) определяется видом атомов и
давлением газа. Например, свечение одноатомных частиц ртути, гелия и т.
д. обладает линейчатым спектром, в то время как свечение паров бензола
дает полосатые спектры.
Люминесценция в жидкостях. В жидкостях возможны излучение дискретных
центров и рекомбинационные процессы. Длитель-' ность излучения дискретных
центров в жидкостях весьма мала, лишь в отдельных случаях длительность
свечения доходит до 10~4 с.
Свечение в результате хемилюминесценции тоже является характерным для
жидкостей. Голубое свечение, возникшее при окислении триаминофталиевого
гидразида перекисью водорода в щелочной среде, является одним из таких
примеров.
Люминесценция в твердых телах. Подобные, но более разнообразные процессы
происходят в твердых кристаллических телах. В некоторых кристаллических
телах наблюдается высвечивание дискретных центров, а в некоторых -
рекомбинационное свечение. Встречаются кристаллы, в которых существует
свечение обоих видов одновременно.
361
Высвечивание дискретных центров наблюдается у молекулярных кристаллов,
где в узлах кристаллической решетки расположены отдельные молекулы. Из-за
слабого взаимодействия между собой молекулы в кристалле сохраняют
относительную самостоятельность, в результате этого поглощение и
излучение происходят в одном и том же центре.
Кристаллы твердого кислорода, ароматические соединения (такие, как
бензол, нафталин, антрацен и др.), а также более сложные кристаллы
платиносинеродистых и ураниловых соединений тоже дают высвечивание
дискретных центров.
Рекомбинационное свечение наблюдается в кристаллофосфорах с дефектами в
кристаллических решетках, вызванными включением посторонних примесей -
ионов тяжелых металлов. Центрами высвечивания в этом случае являются ионы
тяжелых металлов, называемые активаторами. Искажение кристаллической
решетки может произойти также при неправильном росте кристаллов под
действием внешних (механических, электрических) сил.
Свечение кристаллофосфоров удобно объяснить, исходя из зонной теории
кристаллов.
Использование зонной теории. Согласно зонной теории, для объяснения
электрических и оптических свойств кристаллов важное значение имеют как
последняя заполненная (валентная зона), так и первая незаполненная (зона
проводимости) зоны. При внедрении в кристалл чужеродных ионов возникают
уровни, в запрещенной зоне расположенные несколько выше вершины валентной
зоны решетки и ниже дна зоны проводимости. Эти уровни локализуются около
конкретного иона и поэтому называются локальными.
Если электрону в валентной зоне сообщить энергию, превышающую ширину
запрещенной зоны, то он, покидая валентную зону, перейдет в зону
проводимости (рис. 16.4, 1). При движении по зоне проводимости электрон,
потеряв часть своей энергии, опускается к ее дну (рис. 16.4, 2), а в
дальнейшем переходит на локальный уровень активатора (рис. 16.4, 3). При
уходе электрона из валентной зоны возникает дырка, которая ведет себя
подобно положительному заряду. Дырка, двигаясь по валентной зоне,
рекомбинирует (рис. 16.4, 4) с электроном, попавшим на уровень активатора
из зоны проводимости. Выделенная энергия при рекомбинации электрона и
дырки возбуждает ион активатора, являющийся центром высвечивания.
Поскольку движение электрона в зоне проводимости происходит с большой
скоростью, то процесс люминесценции в данном случае является весьма
кратковременным.
Рис. 16.4
362
Возможна и рекомбинация через локальный уровень, лежащий вблизи дна зоны
проводимости (рис. 16.4, 5-8, 9). В этом случае электрон со дна зоны
проводимости захватывается так называемыми "ловушками" - локальными
уровнями (рис. 16.4, 6), иногда называемыми также уровнями прилипания.
Если эти уровни лежат неглубоко от дна зоны проводимости, то под
действием тепловой энергии электрон может быть переброшен обратно в зону
проводимости (рис. 16.4, 7). В дальнейшем электрон, так же как и в первом
случае, опускаясь на уровень активатора, рекомбинирует с образовавшейся
дыркой в валентной зоне. Возбужденный ион активатора за счет получения
энергии рекомбинации становится центром высвечивания. Ввиду задержки
электрона на локальных уровнях такое свечение бывает продолжительным. Его
длительность определяется также глубиной локальных уровней. Если
локальный уровень лежит так далеко от дна зоны проводимости, что тепловая
энергия при данной температуре кристалла недостаточна для возвращения
электрона обратно в зону проводимости, то он может быть "пленен" на этом
уровне до сообщения ему нужной энергии другим способом, скажем
облучением. Электрон из этого "пленения" можно освободить также путем
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed