Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Шлезингер М.А. -> "Люминесцентный анализ" -> 9

Люминесцентный анализ - Шлезингер М.А.

Шлезингер М.А. Люминесцентный анализ — М.: Физ-мат литература, 1961. — 401 c.
Скачать (прямая ссылка): lumiscentniyanaliz1961.pdf
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 197 >> Следующая

Мы напомнили некоторые элементарные понятия оптики; теперь остановимся на современных представлениях о природе лучистой энергии.
Начало XX в. ознаменовалось в физике кризисом в учении о природе света. Углубленное исследование взаимодействия материи и лучистой энергии ясно выявило прерывную природу последней и показало, что представление о волновой природе света, которое до этого было общепризнанным и бесспорным, оказывается непригодным для объяснения процессов поглощения и испускания света.
В диалектическом слиянии обоих представлений было найдено разрешение этого противоречия; диалектический синтез теорий о волновой и квантовой природе света лежит в основе современного учения о свете, а следовательно, и о люминесценции.
Рис. 8. Поперечная механическая волна (а) Рис. 9. Поляризация света и плоскость ее колебания (б). при его отражении и пре-
ломлении.
Вещество поглощает и испускает свет отдельными порциями - квантами. Кванты света, соответствующие лучам различной длйны волны, неодинаковы по своей энергии; так, энергия квантов синего света больше, чем красного. Чем больше длина волны света, тем соответствующая энергия кванта меньше. Величина кванта е определяется следующим выражением: .
, he е = hv = ¦?-,
Рис. 7. Колебания в естественном свете (а) и в линейно - поляризованном (б).
ГЛ. I]
НЕКОТОРЫЕ НЕОБХОДИМЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СЕДЕНИЯ
21
где h - универсальная постоянная Планка; v = ~ -- частота колебания
К
света; X - соответствующая длина волны; с - скорость света.
Приведем несколько числовых значений величин квантов различных видов излучения:
Энергии
Излучение кванта
(в эргах)
Красное ..................... ^2,5-10 ~12
Фиолетовое................... ^б.О-Ю"12
Гамма-лучи (Со60)............ ^2,0-10'"
*) 1 эв = 1,602-10-12 эрг.
Исключительно высокая химическая активность ультрафиолетовых лучей по сравнению с активностью видимого света тем отчасти и обусловливается, что при их абсорбции поглощаются кванты большей энергии.
Напомним, что согласно современным представлениям о строении вещества атомы всех элементов состоят из положительно заряженных ядер и из окружающих их электронов. Радиус ядра атома составляет по порядку величины 10-13 см, радиус атома в целом в сотни тысяч раз больше - порядка 10~8 см.
Несмотря на малый объем ядра, именно в нем сосредоточена почти вся масса атома. Порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева определяется положительным зарядом ядра, а число электронов в атоме равно заряду ядра,- иначе атом не был бы электрически нейтральным. У атома водорода (порядковый номер равен 1) 1 электрон; у атома урана (порядковый номер равен 92) 92 электрона. '
До известной степени можно рассматривать атом как некоторое подобие планетарной системы: электроны окружают ядро подобно тому, как планеты окружают Солнце.
Такое сравнение удобно своей наглядностью, хотя оно по существу и не отражает природу атома.
При поглощении атомом кванта света один из его внешних (т. е. более удаленных от ядра) электронов как бы удаляется от ядра; тем самым увеличивается энергетический запас атома за счет поглощенной световой энергии аналогично тому, как при подъеме камня над землей возрастает его потенциальная энергия на величину совершенной работы. Эта аналогия ограничивается принципиальным различием между закономерностями, присущими микромиру, и теми законами, каким подчиняется макромир; так энергия атома не может изменяться непрерывно, а только скачкообразно, на целые кванты.
Если обозначить энергию атома до поглощения им света через Е±, а после поглощения - Е2, то разность Еъ-Ег равна энергии поглощенного кванта света:
Ег - Ег - hv.
Итак, если атом или молекула поглощают световую энергию, их энергетический запас возрастает на величину поглощенного кванта.
Приобретенный таким образом избыток энергии не сохраняется длительно в молекулах и атомах; отдача или размен его может протекать различными путями. Атомы и молекулы, обладающие повышенным запасом энергии, являются более способными н реакциям; в этом случае погло-
• Энергия кванта (в электрон-вольтах)*)
яв1,56
S&3.12
я"1,25-10+6
22
ВВЕДЕНИЕ
[ГЛ. I
щенная световая энергия переходит в энергию химическую, т. е. вызывает фотохимическую реакцию.
Напомним читателю о той фотохимической реакции, которая лежит в основе нашей жизни,- о фотосинтезе в листьях растений: здесь за счет поглощаемой солнечной энергии из углекислого газа и воды синтезируются органические вещества, богатые химической энергией.
Другой возможный путь отдачи поглощенной световой энергии представляет хорошо всем знакомый переход ее в тепловую энергию: в жаркие летние дни мы защищаемся от солнечных лучей одеждой белого цвета именно для того, чтобы ослабить их поглощение и тем самым избежать перехода лучистой энергии в тепловую.
Наконец, третья возможность, которая и представляет для нас интерес, это тот случай, когда вещества, поглощая лучистую энергию, сами светятся, т. е. световая энергия, поглощенная атомами и молекулами, отдается ими в виде светового же излучения. Это явление и носит название фотолюминесценции.
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 197 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed