|
 Қазақстан республиасыныңполяризация күйімен және спектрмен
|
| бет | 32/46 | | Дата | 14.12.2017 | | өлшемі | 4,6 Mb. | | #4304 |
| поляризация күйімен және спектрмен сипатталады. Люминесценция спектрі және оған әсер ететін факторлар спектроскопия бөлімінде зерттеледі. Көбінесе люминесценцияның интенсивтілігінің орнына шығарылған энергияның қоздырушы (жұтылған) энергияға қатынасы алынады. Бұл шаманы люминесценция шығымы деп атайды. Стационар, яғни тұрақты жағдайда люминесценция шығымы шығарылатын және жұтылатын қуаттардың қатынасымен анықталады. Фотолюминесценцияның кезінде квант деп аталатын ұғым енгізіледі де, шығым спектрі қарастырылады. Басқаша айтқанда, шығымның қоздырғыш жарықтың жиілігіне байланыстылығы қарастырылады. Вавилов заңы мен Стокс ережесін қараңыз. Сондай-ақ люминесценция поляризациясы поляризациялық диаграммалармен сипатталады (поляризациялық люминесценцияны қараңыз).
Люминесценция кинетикасы, яғни жарқыраудың уақытқа байланыстылығы, шығарудың интенсивтігінің қоздыру интенсивтігіне байланыстылығы және люминесценцияның басқа факторларға (мысалы температураға) байланыстылығы люминесценцияның маңызды сипаттамалары болып саналады. Қозу тығыздығы аз және қозған атомдардың саны аз болған кезде резонанстық люминесценцияның өшу кинетикасы экспоненциалдық сипатта болады:
 - қозған күйдің орташа өмір сүру ұзақтығын көрсететін уақыт;
 — жарқырау ұзақтығы. Қозу тығыздығы артқан сайын өшудің экспоненциалдық заңы дәл орындала бермейді. Резонанстық люминесценцияның квант шығымы 1-ге жақын болады. Спонтандық люминесценцияның өшу кинетикасы экспоненциалды заңмен сипатталса, рекомбинациялық люминесценцияның кинетикасы өте күрделі болып келеді. Ол рекомбинациясы ықтималдығына, молекулалардың электрондарды қамтуына не оларды босатуына және температураға байланысты болады. Бұл кезде өшу заңы екінші дәрежелі гипербола заңымен анықталады:
Мұндағы Р - тұрақты сан. Өшудің мұндай заңы өте сирек, ал гиперболалық заңы жиірек кездеседі. Ол Беккерель формуласымен сипатталады:
 , 
Люминесценцияның өшу уақытының 10- 8 секундтан бірнеше сағатқа дейін созылуы мүмкін. Егер сөндіру процесі жүріп жатса, онда люминесценция шығымы және өшу уақыты қысқарады. Сонымен люминесценция шығымы люминесценцияны сөндіру дәрежесіне байланысты. Сондай-ақ люминесценцияны қандай бір болмасын заттың өзіндік қасиеті деп қарастыруға болмайды.
Люминесценцияның спектрін, кинетикасын және поляризациясын зерттеу заттардың энергетикалық күйінің спектрін, молекулалардың кеңістік құрылымын, энергия миграциясын зерттеп білуге үлкен мүмкіндік туғызады.
Люминесценцияны зерттеу үшін оның жарқырауын тіркейтін спектрофотометрлер деп аталатын приборлар қолданылады. Өшу уақытын тіркеу үшін тауметр, флуорометр деген приборлар пайдаланылады. Люминесценттік әдіс қатты денелер физикасында кеңінен қолданылады. Кейбір биологиялық объектілердің люминесценциясын зерттеудің нәтижесінде клеткаларда болып жатқан процестерді зерттеп білуге мүмкіндік туды. Люминесценциялық жарықтың және люминесценция шығымының әжептәуір болуы жарықтың люминесценттік көздерін жасауға мүмкіндік берді (люминесценттік шам). Ядролық физикада радиолюминесценция кеңінен пайдаланылады (люминесценттік камера, сцентилляциялық счетчиктер). Люминесценттік бояулармен жол бойына қойылатын белгілерді, маталарды бояйды (люминофорлар). Люминесценция дефектоскопияда кеңінен қолданылады.
Көптеген ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасы химиялық әдіспен тексеріледі. Бұл әдіс өте күрделі және өте қымбат құралығы мен реактивтерді қажет етеді. Сонымен қатар бұл әдіспен өнімнің сапасын анықтағанда өте көп уақыт кетеді. Сондықтан да ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасын тексеру үшін люминесценттік әдіс пайдаланылады.
Люминесценттік талдау деп заттарға ультракүлгін рентген гамма сәулелерімен және электрондар ағынымен әсер еткенде олардан оптикалық сәулеленудің (люминесценттік жарқырау) пайда болуын айтады. Бұл әдіспен кез келген заттың сапасын бүлдірмей, оны өте тез анықтауға болады. Люминесценттік жарқыраудың спектрлік құрамы оны шығаратын толқын ұзындығына емес, тексеріліп отырған заттың құрамына, оның молекуласының құрамы мен күйіне тығыз байланысты. Сөйтіп люминесценцияның интенсивтігі мен спектрлік құрамына қарап ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасы мен сортын анықтауға болады. Люминесценттік талдау субъективті және объективті болып екіге бөлінеді. Ультракүлгін сәуле түсіргеннен кейін зат люминесценттік жарқырайды. Осы жарқырауды адам көзімен көріп бағалайтын болса, онда оны субъективті деп, ал құрылғы (мысалы фотоэлемент) арқылы бақыланса, онда - объективті деп атайды.
Люминесценцияның спектрограммаларын түсіріп алу үшін әр түрлі спектрофотометрлермен спектрографтар пайдаланылады. Бұл объективті әдіс дәл болғанымен қымбатқа түседі. Сондықтан да субъективті әдіс көбірек пайдаланылады. Мысалы, сүттің сапасын субъективті люминесценттік әдіспен тексердік делік. Егер сүт жаңа сауылған болса сары жасыл түс, сүт бұзылған болса ол көк түспен жарқырайды. Сиыр еті жас болса ол қызыл-күлгін, бұзылған ет көгілдір-жасыл түске енеді. Бұзылмаған тауық жұмыртқасы ашық бүлдірген түске енсе, бұзылған жұмыртқа көк-күлгін түс береді.
Жылулық сәуле шығару тепе-теңдік процеске, ал қалған сәуле шығарудың түрлері тепе-теңдік емес процестерге жатады. Тепе-теңдік күйлер мен процестерге термодинамика заңдарын қолдануға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|
