Понятие люминесценции

Вам известно, что нагретые тела светятся. Суть этого явления заключается в превращении энергии теплового, хаотического дви­жения атомов в энергию излучаемого света.

Все это не имеет никакого отношения к люминесценции. И на­оборот, всякое свечение, не связанное с температурным луче­испусканием, имеет право называться люминесценцией. Откуда же тела черпают энергию для такого свечения? Здесь может быть несколько путей. Энергия химических реакций (хемилюминесценция), энергия поглощаемого света (фотолюминесценция), энергия электрического разряда (электролюминесценция) и др. Наиболее важны практически фотолюминофоры, т. е. вещества, способные светиться после облучения их видимым или невидимым светом, например, ультрафиолетовым. В результате молекулы люмино­фора переходят в возбужденное состояние, а затем через более или менее продолжительный промежуток времени возвращаются в исходное состояние, стационарное, испуская при этом кванты света.

В окружающем нас мире немало естественных люминофоров. Вот цитата из серьезной монографии «Люминесцентный анализ» ред. М. А. Константинова-Шлезингер, 1961 г. «Представим себе, что атмосфера Земли поглощала бы видимый свет, но пропускала ультрафиолетовые лучи, достигающие Земли от Солнца. Тогда Земля погрузилась бы в полный мрак, однако среди окружающей тьмы мы увидели бы сказочный мир разнообразно светящихся предметов. Мы не видели бы контуров человека, но резко выри­совывались бы ослепительно белые зубы и сине-голубые ногти. Мы увидели бы семена некоторых растений, различающихся по цвету в зависимости от их сорта. Черная при дневном свете нефть светилась бы желтовато-белесым цветом. Многие минералы представлялись бы нам окрашенными. Особое внимание при­влек бы камень неописуемой красоты, усеянный зелеными сия­ющими блестками уранового соединения». В этом отрывке речь шла о природных люминофорах — органических и неорганических. Неорганические люминофоры люминесцируют лишь в твердом, кристаллическом состоянии и для их свечения требуются акти­вирующие примеси и специальный тип кристаллической решетки. Поэтому неорганических люминофоров сравнительно немного.

В органических люминофорах люминесцируют отдельные мо­лекулы. Поэтому органические вещества могут люминесцировать и в растворах, и в парах, и в твердом виде.

В зависимости от длительности свечения различают два случая: флуоресценцию, когда свечение прекращается почти сразу после окончания облучения (длительность ~ 10^-6—10^-3 с) и фосфоресценцию, когда свечение продолжается долго — минуты, а иног­да и часы (~1—10³ с). Строго говоря, граница между флуоресценцией и фосфоресценцией условна, поэтому можно говорить о кратковременной и длительной люминесценции.