Лабораторна робота № 8.1

Метою даної роботи є визначення закону загасання люмінесценції для даної речовини і відповідного типу люмінесценції.

Схема установки показана на рис.6.

Рис.6

Досліджувана речовина (люмінофор) поміщають у положення 1. Протягом заданого часу його опромінюють світлом лампи S , а потім поміщають у положення 2 так, щоб світло люмінесценції попадало на фотоелемент ФЕ, фотострум якого реєструється гальванометром Г. Між переміщеннями люмінофора з положення 1 у положення 2 його, відповідно до завдання, витримують у проміжному положенні визначений час (t=l,2,...c). Відлік по гальванометрі в положенні 2 беруть у той момент, коли його стрілка (світловий промінь) максимально відхиляється від нульового положення. Далі, унаслідок випромінювання люмінофора інтенсивність люмінесценції падає, і стрілка гальванометра повертається до нуля. Після закінчення випромінювання люмінофора проводиться наступний дослід (з іншим часом витримки в проміжному стані).

Результати вимірів заносять у таблицю.

3. Виведення розрахункової формули

3.1. У тому випадку, якщо в досліджуваному зразку відбувається світіння дискретних центрів, то загасання люмінесценції описується формулою (9). Прологарифмувавши цей вираз, дістанемо:

(17)

Позначивши _, можна записати:

(18)

тобто у цьому випадку залежність lnI від t буде лінійною (рис.7-б). В інших же координатах (наприклад, lnI від lnt ця залежність буде нелінійною (рис.7-в)

. Рис.7

3.2. Для рекомбінаційного світіння закон загасання має вид (16). Логарифмуючи це вираження, одержимо:

(19)

Позначивши _, дістанемо:

(20)

тобто у даному випадку залежність lnІ від lnt буде лінійною (рис.86).

Рис.8

4.Обробка результатів експерименту

Для визначення закону загасання люмінесценції і типу світіння люмінофора необхідно по експериментальним даним побудувати графіки залежності lnІ від t і lnІ від lnt і по тому, яка залежність буде лінійною, роблять висновок про тип люмінесценції і закон загасання.

Якщо пряма вийшла в координатах lnІ від t, то ми маємо справу зі світінням дискретних центрів. У цьому випадку коефіцієнт загасання визначається формулою:

(22)

Якщо ж пряма вийшла в координатах lnІ від lnt, то механізм загасання рекомбінаційний. У цьому випадку коефіцієнт загасання знаходиться за формулою:

(23)

Тут А и В - довільні точки, узяті на прямій (рис.6-б або 7-6).

Контрольні питання

1. Що називається люмінесценцією?

2. Які бувають види люмінесценції?

3. Опишіть процеси, що пояснюють правило Стокса і закон Ломмеля.

4. Закони Вавілова.

5. Знайдіть закон загасання 1) світіння дискретних центрів 2) ре-комбінаційного світіння.

6. Як експериментально можна визначити тип люмінесценції?

Література

1.В.И.Михайленко, В.М.Білоус, Ю.М.Поповський. Загальна фізика. Київ. 1993. С.430-433.

Лабораторна робота № 8.1

Дослідження температурної залежності опору металів і напівпровідників

(учбово - методичний посібник до лабораторного практикуму)

Склав проф. Михайленко В.І

.

Затверджено на засіданні кафедри,

протокол №4 від 21.02.2011р.

Одеса - 2011