|
2. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ
2.1. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ
2.1.1 Люминесценция и тепловое излучение
Тепловое излучение - электромагнитное излучение, испускаемое веществом, возникающее за счет его внутренней энергии. Единственным видом излучения, которое может находиться в равновесии с излучающими телами, является тепловое излучение.
Все другие виды свечения (излучения света), возбуждаемые за счет любого другого вида энергии, кроме теплового, называются люминесценцией.
По определению С.И. Вавилова, люминесценция - излучение, избыточное над тепловым и имеющее длительность, значительно превышающую период световых колебаний.
Окисляющийся в воздухе фосфор, гнилушки, светлячки светятся за счет энергии химической реакции окисления - хемилюминесценции.
Свечение при протекании тока в газе, жидкости или в твердых телах - электролюминесценция.
Свечение под действием света - фотолюминесценция и т.д.
Тепловое излучение бывает при любой температуре, человек только не ощущает его при меньшей температуре, чем температура тела, а при λ > 0,8 мкм мы его не видим.
Любое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля, излучает электромагаитные волны (тепловое излучение). Если взять адиабатически изолированное тело, внутри которого имеется полость, то внутри этой полости с течением времени тепловое излучение придет в равновесие с окружающим телом. Поэтому тепловому излучению можно приписать термодинамические характеристики тела, например температуру. Допустим, что равновесие нарушено, и тело излучает больше, чем поглощает. Тогда внутренняя энергия будет убывать, это уменьшит температуру тела, что противоречит адиабатичности системы. Следовательно, и излучение не будет равновесным.
Все виды люминесценции оказываются неравновесными. Например, электролюминесценция будет продолжаться до тех пор, пока есть рекомбинирующие частицы, т.е. происходит процесс ионизации. Обычные температуры практически не влияют на этот процесс, т.е. неважно, сколько энергии поглощает тело от окружающей среды.
|
