Ялгаруулах: төрөл, арга, мөн програмууд. Дулаан түлхэц ялгаруулах - юу юм бэ?

Ялгаруулах - харьцангуй хүйтэн байдалд тодорхой материалаар гэрлийн ялгаралтын юм. Энэ нь шатаж буй мод, нүүрс, цутгамал төмөр, цахилгаан гүйдэл халсан нь утас шиг улайсгасан байгууллага, цацрагийн ялгаатай. ялгаруулах ялгаралтын ажиглагдаж байна:

• неон болон гэрэл гэгээтэй чийдэн, телевизор, радарын дэлгэц болон fluoroscopes байна;
• Ийм fireflies онд luminol эсвэл luciferin зэрэг органик бодис байна;
• Гадна зар сурталчилгааны хэрэглэж буй тодорхой пигмент;
• аянга болон Аврора байна.

Эдгээр бүх үзэгдлийн үед гэрэл ялгаралтын өрөөний температурт дээрх материалыг халаах улмаас биш, тиймээс энэ нь хүйтэн гэрэл гэж нэрлэдэг. гэрэлтэгч материал, практик үнэ цэнэ руу эрчим хүч үл үзэгдэх хэлбэрийг өөрчлөх нь тэдний чадвар юм үзэгдэх гэрлийн.

Эх үүсвэр, үйл явц

ялгаруулах үзэгдэл эрчим хүч шингээх материалын үр дүнд, жишээ нь, хэт ягаан болон рентген туяа, электрон туяа, химийн урвал нь эх үүсвэрээс гардаг гэх мэт. г. Энэ нь сэтгэл догдлон хүлээж улсад бодис атом нь үр дүн байдаг. Энэ нь тогтворгүй байгаа тул, түүний анхны төр, ба шингээгдсэн энергийн материаллаг ашиг гэрэл ба / эсвэл дулаан гэж гаргасан байна. үйл явц нь зөвхөн гадна электрон явдал юм. ялгаруулах үр гэрэлд өдөөх эрчим хүч хувиргах зэргээс хамаарна. практик хэрэглээний хангалттай гүйцэтгэлийг байгаа материалын тоо харьцангуй бага байдаг.

Ялгаруулах ба цайтал нь улайсгадаг

ялгаруулах өдөөх атомын өдөөлт холбоотой байна. Халуун материал булцуутай үр дүнд ялгаруулах эхлэх үед тэдний атом нь сэтгэл хангалуун байдалд байна. Тэр ч байтугай тэд өрөөний температурт доргиох хэдий ч, энэ нь цацрагийн хол хэт улаан туяаны спектр бүс нутагт гарсан гэсэн хангалттай юм. температурыг нэмэгдүүлэх нь харагдахгүй бүс нутаг дахь цахилгаан соронзон цацрагийн давтамж шилжуулж байна. Нөгөө талаас, шок хоолой, жишээ нь, бий болсон маш өндөр температурт, атомын зөрчил маш хүчтэй электрон ялгаруулах гэрэл, тэднээс салгаж, recombine байна гэж байж болох юм. Энэ тохиолдолд, ялгаруулах болон улайсгасан ялгаагүй болж байна.

Флюресцент пигмент болон будагч бодис,

Уламжлалт пигмент болон будагч бодис нь спектрийн нэмэлт шингэсэн юм хэсгийг тусгасан зэрэг өнгөтэй байна. эрчим хүчний жижиг хэсэг нь дулаан болон хувирах боловч мэдэгдэхүйц ялгаралтын тохиолддог. Гэсэн хэдий ч гэрэл гэгээтэй пигмент нь тухайн нутаг дэвсгэрийн хүрээн дэх гэрлийг шингээж байгаа бол энэ нь фотон, тусгал өөр гаргадаг болно. Энэ нь будаг буюу пигмент молекулын дотор үйл явц, үүний хажуугаар хэт ягаан туяаны гэрэл жишээ нь, харагдах болон хувирах болно, цэнхэр гэрэл үр дүнд үүсдэг. Ийм ялгаруулах арга гадна зар сурталчилгааны болон угаалгын нунтаг хэрэглэнэ. Сүүлийн тохиолдолд, "тодруулах" эдэд цагаан тусгах нь зөвхөн, бас нөхөн болон цайрахаас дээшлүүлэх, шар, цэнхэр руу хэт ягаан туяаны цацраг хөрвүүлэх хэвээр байна.

эрт судалгаа

fireflies болон мөөг аянга Аврора болон уйтгартай гэрэл үргэлж хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байгаа боловч эхний ялгаруулах судалгаа, синтетик материалаар эхэлсэн Болонья (Итали) -ийн Винчензо Kaskariolo Alchemist болон гуталчны, 1603 онд г. барийн сульфат халдаг хольц (хэлбэрээр барит, нүүрс хүнд жоншны). Хөргөсний дараа олж авсан нунтаг, шөнийн цэнхэр ялгаруулах ялгарсан ба Kaskariolo энэ нь нарны гэрэлд нунтаг харъяалуулан сэргээгдсэн болно гэдгийг анзаарсан байна. бодис, "номин Solaris" буюу sunstone нэрлэжээ alchemists энэ нь үндсэн металл алт болгон хувиргаж чаддаг гэж найдаж, учир нь бэлэг тэмдэг нь нар юм. Afterglow "гэрэл тээвэрлэгч" гэдэг нь "фосфор" зэрэг үеийн олон эрдэмтэн, өгөх материал болон бусад нэр, сонирхлыг учирсан байна.

Өнөөдөр нэр нь "фосфор" нь фосфорын гэж нэрлэдэг байхад аморф дуут материал, зөвхөн химийн элементийн ашиглаж байна. "Фосфор" Kaskariolo бололтой, барийн сульфид байсан юм. кальцийн сульфид шийдэл - эхний худалдаанд байдаг фосфор нь (1870) нь "будаг Balmain" болжээ. Орчин үеийн технологийн хамгийн чухал нэг - 1866 онд энэ нь анхны тогтвортой, цайрын сульфид фосфорын тодорхойлсон байна.

ялгаруулах, мод, мах fireflies буюу ялзарч үед илэрдэг, англи эрдэмтэн Роберт Бойл, тэрээр энэ гэрлийн биохимийн гарал үүслийн талаар мэдэх ч юм биш, бас тогтоосон bioluminescent системийн үндсэн шинж зарим 1672 онд хийсэн анхны шинжлэх ухааны судалгааны нэг нь:

• хүйтэн тодорч;
• Ийм архи, давсны хүчил, аммиак зэрэг химийн бодис гэхэд дарагдсан болно;
• цацраг агаарт хандах шаардлагатай байдаг.

жилийн хугацаанд 1885-1887 онд энэ газрын ханд fireflies Баруун Энэтхэг (pyrophorus) болон хясааны Foladi үйлдвэрлэж гэрэл үед хольж байгаа нь ажиглагдсан.

Эхний үр дүнтэй chemiluminescent материал гэх luminol зэрэг nonbiological синтетик нэгдэл, 1928 онд нээсэн байна.

Chemi- болон bioluminescence

химийн урвал, ялангуяа исэлдэх урвал гарсан эрчим хүч, ихэнх нь дулаан хэлбэртэй байна. Зарим урвал, гэхдээ химийн гэрэлтүүлгийн (CL) өмнө нь дээд түвшинд хүртэл, мөн гэрэл гэгээтэй молекул дахь электронуудыг хөөргөх ашигладаг хэсэгт байна. Судалгаанаас CL бүх нийтийн үзэгдэл юм, гэхдээ ялгаруулах эрчим энэ нь мэдрэмтгий мэдрэгч хэрэглэхийг шаарддаг учраас бага байна гэдгийг харуулж байна. Тэнд Гэхдээ тод CL үзүүлэх нэгдлийн зарим нь юм. Эдгээрээс хамгийн алдартай luminol, устөрөгчийн хэт исэл нь исэлдэлт дээр хүчтэй, хөх, цэнхэр, ногоон гэрлийг өгөх болно гэсэн үг юм. болон lucigenin lofin - CL-бодис Бусад давуу тал. Тэдний тод CL байгаа ч биш, бүгдийг нь гэрэлд химийн энергийг хувиргах үед үр дүнтэй, өөрөөр хэлбэл байна. К. бага молекулуудын 1% гэрлийг ялгаруулдаг илүү. 1960-аад оны үед энэ нь oxalic хүчлийн эфир, өндөр гэрэл гэгээтэй үнэрт нэгдэл өмнө усгүй уусгагч дахь исэлдсэн 23% -ийн үр ашиг нь хурц гэрэл гаргадаг болохыг тогтоосон байна.

Bioluminescence ферментийн катализийн химийн гэрэлтүүлгийн тусгай төрөл юм. Эдгээр урвалын ялгаруулах гаралт luciferin урвалжийг нь молекул тус бүрийн байдал ялгаруулах ордог гэсэн үг бөгөөд энэ нь 100% хүрч болно. Хэрэв бүх мэдэгдэж өнөөдөр bioluminescent урвал агаарын өмнө гарч исэлдэх урвал катализийн.

дулаан түлхэц ялгаруулах

Thermoluminescence ямар ч дулааны цацрагийг ч гэрэл ялгаралтын материал, электрон дулаан өөр баяртай байгаа бэхжүүлэх гэсэн үг юм. тэд гэрлээр сэтгэл байсан дараа дулаан зарим эрдэс, ялангуяа болор фосфор ажиглагдаж өнгө өгдөг түлхэц.

photoluminescence

материал дээр цахилгаан соронзон цацрагийн ослын арга хэмжээний хүрээнд явагддаг Photoluminescence, рентген болон гамма цацраг хэт ягаан дамжуулан үзэгдэх гэрлийн мужид хийж болно. ялгаруулах нь фотон аас үүдэлтэй, ялгарсан гэрлийн долгионы сэтгэл хөдөлгөм нь долгионы уртаас нь ерөнхийдөө тэнцүү буюу түүнээс их байна (м. E. тэнцүү буюу түүнээс бага эрчим хүч). атомын буюу ионы чичиргээ орж ирж байгаа эрчим хүчний өөрчлөх замаар үүссэн долгионы урттай Энэ зөрүү. Заримдаа эрчимтэй лазер туяа нь ялгарсан гэрлийн богино долгионы урт байж болно.

PL хэт ягаан туяаны цацраг сэтгэл боломжтой байгаа нь, 1801 онд Германы физикч Johann Ritter нээсэн байна, тэр фосфор спектрийн ягаан хэсэг нь үл үзэгдэх бүс нутагт хурцаар ялгаруулах гэсэн анзаарсан учраас хэт ягаан туяаны цацраг нээсэн. үзэгдэх гэрэл нь хэт ягаан туяаны хувиргах их практик ач холбогдолтой юм.

Гамма болон рентген ялгаруулах тохиолддог түүгээр электрон болон ионы рекомбинаци, дараа нь иончлолын процесс ялгаруулах төрийн фосфор, бусад талст материалыг сэтгэл татна. Хэрэв ашиглах радиологийн тасаг ашигласан флюроскопийн шинжилгээний болон сцинтилляцийн лангууны байна. гамма цацраг нь фосфор, photomultiplier гадаргуу нь оптик холбоо юм бүрсэн нь дискэн дээр байгаа чиглэсэн арга хэмжээ сүүлийн бичлэг болон.

triboluminescence

Үед ийм сахар, буталсан, үзэгдэх оч зэрэг зарим бодисын талст. Мөн олон тооны органик болон органик бус бодис нь ажиглагдаж байна. ялгаруулах эдгээр бүх төрлийн эерэг болон сөрөг цахилгаан хэргээр бий болгосон. талсжилт үйл явцын механик тусгаарлах гадаргууг хийсэн сүүлийн үеийн үйлдвэрлэсэн. шууд молекулын moieties хооронд, эсвэл тусгаарлагдсан гадаргуу орчмын агаар мандлын ялгаруулах нь өдөөлт дамжуулан - Хөнгөн ялгаралтыг дараа нь цэнэггүй өөр явагддаг.

electroluminescence

thermoluminescence байдлаар electroluminescence (EL), хугацааны ялгаруулах нийтлэг шинж нь төрөл бүрийн нь тэрхүү гэрэл ялгарсан юм багтана үед хий, шингэн, хатуу материалд цахилгаан цэнэглэх. 1752 онд Bendzhamin Франклин агаар мандалд дамжуулан аянга үүдэлтэй цахилгаан урсацын өнгө өгдөг байгуулсан. 1860 онд урсах гэрэл анх удаа Лондонгийн Royal Society-д харуулсан байна. Тэрээр бага даралтын үед нүүрстөрөгчийн давхар исэл дамжуулан өндөр хүчдэлийн ялгадастай нь тод цагаан гэрэл үйлдвэрлэсэн. Орчин үеийн гэрэл гэгээтэй чийдэн, цахилгаан цэнэглэх гэрэл гэхэд сэтгэл electroluminescence болон photoluminescence мөнгөн ус атомын хослуулан дээр тулгуурласан, тэдний ялгарах хэт ягаан туяаны цацраг фосфорын дамжуулан үзэгдэх гэрлийн болон хувирах юм.

EL-ийн улмаас ион (бөгөөд химийн гэрэлтүүлгийн нэг төрөл) -ийн рекомбинаци нь электролизийн үед электрод дээр ажиглагдсан. гэрлийн гэрэлтэгч цайрын сульфид ялгарал гардаг, мөн electroluminescence гэж нэрлэдэг нимгэн давхаргын цахилгаан талбайн нөлөөн дор.

алмаз, бадмаараг, болор фосфор болон зарим нарийн цагаан давс - материал нь олон тооны эрчимтэй электроны нөлөөгөөр өнгө өгдөг ялгаруулдаг. cathodoluminescence эхний практик хэрэглээ - Осциллограф (1897). сайжруулсан талст фосфор ашиглан ижил дэлгэц телевизор, радар, oscilloscopes болон электрон микроскоп ашиглаж байна.

радио

Цацраг идэвхт элемент нь альфа хэсгүүд (Гелийн бөөм), электрон болон гамма туяа (өндөр эрчим хүчний цахилгаан соронзон цацрагийн) ялгаруулдаг болно. Цацраг ялгаруулах - цацраг идэвхт бодисоор сэтгэл нь гэрэл. альфа бөөмийн талст фосфорын, микроскоп жижигхэн анивчилтыг доор харагдах bombard хэрэгтэй. Англи хэлний физикч ашиглан Энэ зарчим , Эрнест Рутерфорд атомын төв цөм гэдгийг нотолж байна. цаг болон бусад хэрэгслийг тэмдэглэгээ ашиглаж өөрөө гэрэлтэгч будаг RL дээр үндэслэсэн байдаг. Тэд жишээ нь Tritium хийн, эсвэл ради нь фосфор болон цацраг идэвхт бодис, бүрдэнэ. Наран дээр цацраг идэвхт үйл явц нь электрон болон ионы зай асар их масстай руу гаргадаг: - гайхалтай байгалийн ялгаруулах Аврора borealis юм. Учир нь тэд дэлхийг ойртох үед түүний geomagnetic талбар шон тэднийг удирддаг. агаар мандлын дээд давхаргад хий цэнэглэх үйл явц, нэрт Аврора бий болгож байна.

Ялгаруулах: үйл явцын физик

өдөөлт (690 нм, 400 нм-ийн хооронд долгионы урттай нь, өөрөөр хэлбэл. Е) үзэгдэх гэрлийн ялгаралтын эрчим хүч, наад зах нь Эйнштейн хуулиар тодорхойлно байна шаарддаг. Эрчим хүчний (E), Планк-ийн тогтмол (цаг) -тэй тэнцүү байна долгионы уртад (λ) хуваана вакуум (в) -д гэрэл (ν) болон түүний хурд нь давтамж, үржүүлж: E = hν = HC / λ.

Тиймээс өдөөлт шаардлагатай эрчим хүчний 60 ккал (шар нь) 40 kilocalories (улаан зориулагдсан), ба 80 илчлэг (ягаан хүртэл) бодисын моль Нэг нь хэлбэлзэж байна. эрчим хүчийг илэрхийлэх бас нэг арга - электрон вольт (1 эВ = 1,6 × 10 ^-12 ERG) - 1.8-аас 3.1 EV байна.

өдөөх эрчим хүчний өндөр нэг нь газрын түвшнээс үсэрч ялгаруулах үүрэгтэй электроны шилжүүлсэн байна. Эдгээр нөхцөл нь квант механикийн хуулиар тодорхойлно. өдөөлт янз бүрийн арга замууд нь нэг атом, молекул, тохиолддог эсэх нь буюу болор дахь молекулуудын хослол хамаарна. Тэд ийм электрон, эерэг ионууд болон фотон зэрэг хурдассан хэсгүүд,-ын үйл ажиллагаа санаачилсан байна.

Ихэнхдээ, өдөөх эрчим хүчний цацраг нь электрон өсгөх шаардлагатай харьцуулахад ихээхэн өндөр байна. Жишээ нь, фосфорын ялгаруулах болор телевизийн дэлгэц, катодын электронууд 25,000 вольт дундаж энерги нь үйлдвэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч гэрэл гэгээтэй гэрлийн өнгө ширхэгийн эрчим хүчний бараг бие даасан юм. Энэ нь болор эрчим хүчний төвүүдийн баяртай улсын хэмжээнд нөлөөлсөн байна.

гэрэл гэгээтэй чийдэн

хэсгүүд, ялгаруулах тохиолддог нь улмаас - атомууд буюу молекулуудын энэ гадна электронууд. Флюросент гэрлийг, мөнгөн усны атом гэх мэт өндөр түвшинд хоёр гадуур электроны нэг нь өргөх, эрчим хүчний 6.7 EV буюу түүнээс дээш нөлөөгөөр жолоодож байна. газрын төлөв түүний хариуд дараа эрчим хүчний ялгаа нь 185 нм-ийн долгионы уртад нь хэт ягаан гэрлээр гэж ялгардаг байна. суурь болон өөр түвшинд шилжих шилжилтийн үүсгэдэг нь хэт ягаан туяаны цацраг 254 нм, энэ нь эргээд бусад фосфорын бий болгох харагдах гэрлийг хөөргөх болно байна.

Энэ нь цацрагийн бага даралтын мөнгөн усны уур (10 ^-5 уур амьсгал) ашигласан үед, ялангуяа хүчтэй юм хий ялгаруулах гэрэл бага даралтын. Иймээс электрон эрчим хүчний 60% орчим нь хөрвүүлж байгаа нь монохроматик хэт ягаан туяаны гэрэлд.

өндөр даралтын үед давтамж нь нэмэгдэж байна. Spectra ямар ч урт 254 нм-ийн нэг нь спектрийн шугамын бүрдэнэ болон цацрагийн эрчим хүчний төрөл бүрийн электрон түвшинд харгалзах спектрийн шугам тархсан байна: 303, 313, 334, 366, 405, 436, 546 ба 578 нм. Өндөр даралтын мөнгөн ус чийдэн гэрэлтүүлгийн нь, үр дүн нь цагаан хувирна зэрэг фосфорын ашиглан улаан гэрэлд цацрагийн хэсгийг өөрчлөх, харин харагдах 405-546 нм, хөх, ногоон гэрэл оноос хойш ашиглаж байна.

хийн молекулууд баяртай байгаа үед тэдний ялгаруулах спектр өргөн хүлээсийг харуулах; Зөвхөн электронууд түвшинд өндөр эрчим хүчний боловч бүхэлдээ дээр атомын нэгэн зэрэг сэтгэл хангалуун долгионд болон эргэлтийн хөдөлгөөн нь гарч байгаа юм уу. Энэ нь молекулуудын долгионд болон эргэлтийн эрчим хүчний шилжилтийн эрч, нэг хамтлагийн бага зэрэг өөр өөр долгионы бүрэлдэхүүн хэсэг нь олонхийг тодорхойлох хүртэл нэмж 10 ^-2, 10 ^-4 байдаг юм. том молекулууд нь хэд хэдэн давхардсан зурвас, шилжилтийн төрөл бүрт нэг байна. уусмал дахь Цацраг молекул advantageously баяртай молекулууд болон уусгагч молекулуудын харьцангуй олон тооны харилцан үйлчлэлээр үүссэн гэж ribbonlike. молекулууд нь молекулын orbitals нь ялгаруулах гадна электроны оролцож атомын шиг.

Флюресцент болон phosphorescence

Эдгээр нэр томъёо ялгаруулах хугацаа үндэслэн нь зөвхөн ялгаж болно, гэхдээ бас үйлдвэрлэлийн өөрийн аргаар. нь электрон тэнд 10 ^-8 сек, үүнээс хойш энэ нь амархан газар буцаж болно эзэмшил бүхий singlet байдалд сэтгэл бол бодис Өнгөний түүний энерги ялгаруулдаг. Шилжилтийн үед эргэх өөрчилж болохгүй вэ. Үндсэн болон догдолж-ын ижил төстэй олон төрлийн байдаг.

Электрон Гэхдээ түүний буцаж эмчилгээ нь өндөр эрчим хүчний түвшин ( "гэж сэтгэл догдлон хүлээж TRIPLET улс" гэж нэрлэдэг) нь гарч болно. Квант механикт, singlet нь TRIPLET улсаас шилжилт хориглосон, мөн тиймийн тул, тэдний амьдралын цаг хугацаа их. Тиймээс энэ тохиолдолд ялгаруулах илүү урт хугацааны байна: phosphorescence байдаг.