Фосфоресценция
-
Фосфоресценция и флуоресценция
- Фосфоресценция — разновидность фотолюминесценции, связанная с флуоресценцией.
- Фосфоресцирующие вещества поглощают свет и повторно испускают его на более длинной длине волны.
- В отличие от флуоресценции, фосфоресценция длится дольше после прекращения возбуждения.
-
Механизмы фосфоресценции
- Триплетная фосфоресценция возникает при переходе электрона из синглетного состояния в триплетное.
- Стойкая фосфоресценция связана с захватом электрона дефектом в кристаллической решетке.
-
Примеры фосфоресцирующих материалов
- Светящиеся в темноте игрушки, наклейки, краски и циферблаты часов.
- Свечение медленно гаснет, иногда в течение нескольких минут или часов.
-
История и этимология
- Термин «фосфоресценция» впервые зафиксирован в 1766 году.
- Термин «люминофор» использовался со времен Средневековья.
- Термины «люминесценция» и «флуоресценция» введены в 1888 и 1852 годах соответственно.
-
Различия между фосфоресценцией и флуоресценцией
- Фосфоресценция длится дольше, чем флуоресценция.
- Фосфоресценция может быть триплетной или стойкой.
- Триплетная фосфоресценция связана с переходом электрона в триплетное состояние.
-
Дефекты в кристаллах
- Вакансионный дефект: атом отсутствует на своем месте, оставляя «дыру»
- Дефекты Шоттки и Френкеля: атомы перемещаются внутри решетки
- Дефекты замещения и внедрения: атомы заменяются или внедряются в решетку
-
Аморфные материалы
- Не имеют «дальнего порядка», заполнены дефектами
- Дефекты могут создавать отверстия или «ловушки»
-
Фосфоресценция
- Фотон высокой энергии ударяет атом, электрон поглощается и удерживается в ловушке
- Высвобождение энергии зависит от температуры и глубины ловушки
- Идеальная глубина ловушки для стойкой фосфоресценции: 0,6-0,7 электрон-вольт
-
Хемилюминесценция
- Возбужденное состояние создается химической реакцией
- Излучение света отслеживает ход реакции
- Возбужденное состояние переходит в молекулу красителя и флуоресцирует
-
Материалы для фосфоресценции
- Сульфид цинка и алюминат стронция: используются в продуктах безопасности
- Алюминат стронция: ярче и дольше фосфоресцирует, чем сульфид цинка
-
Органические фосфоресцирующие материалы
- Включают тяжелые атомы для усиления спин-орбитальной связи
- Используются карбонильные или триазиновые производные
- Встроены в жесткие матрицы для подавления нерадиационных путей дезактивации
-
Применение фосфоресценции
- Светящийся лист: помогает писать в условиях низкой освещенности
- Диски для диск-гольфа: позволяют играть ночью
- Циферблаты часов: светятся в темноте после воздействия яркого света
- Декоративные цели: звезды, статуэтки, чашки, светильники, игрушки, бусы
- Теневая стена: фиксирует тень на фосфоресцирующем экране
-
Дополнительные материалы
- Светящиеся драгоценные камни
- Светящаяся краска
- Микросфера
- Стойкое свечение
- Фосфор
- Фосфороскоп
- Тритий