Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Классификация процессов люминесценции и их протекание. Флюоресценция. Вынужденное излучение и усиление света. Синхронное орбитальное излучение. Хромизм: фотохромизм, катодный хромизм, электрохромизм. Фотохромные и электрохромные материалы. Светофильтр.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 22.11.2008. Год: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ
на тему:
«ЛЮМИНИСЦЕНЦИЯ»
МИНСК, 2008
1. Люминисценция
Явление, при котором вещество, либо по-глощая энергию света ионизирующего или другого излучения, либо под действием различных химических реакций переходит в возбужденное состояние, а за-тем, возвращаясь в исходное состояние, излучает по-лученную энергию в виде света, называют люминес-ценцией. Кратковременное люминесцентное излучение, прекращающееся почти сразу с окончанием возбуждения, это флюоресценция, а длительное, продолжающееся и после окончания возбуждения, - фосфоресценция. Явления люминесценции делятся на несколько видов, в зависимости от способа возбуждения (табл. 1).
Фотолюминесценция - свечение вещества при об-лучении светом. Фотолюминесцентные материалы это возбуждаемые ультрафиолетовым излучением со-единения Y2O3:Eu3+ (красное свечение) и CaWO4:Pb (сине-зеленое свечение), рабочие тела лазеров, такие, как рубин (Al2O3: Сг3+), неодимовое стекло, органи-ческие красители, подобные родамину 6Ж, и многие другие.
Катодная люминесценция - свечение вещества при облучении пучком электронов. Пример материалов для катодной люминесценции - ZnS:Cu, Al (зеленое свечение), Y2O3S:Eu4 и модификации ZnO (красное свечение). Существуют также материалы, светящиеся при бомбардировке низкоскоростными электронами: ZnO:Zn (зеленое свечение), ZnS:Ag + In2O3 (сине-зеленое свечение) и им подобные.
Электролюминесценция - свечение вещества под действием электрического поля. При этом свечение под действием сильного поля, увеличивающего кине-тическую энергию носителей заряда в веществе, на-зывают предпробной электролюминесценцией, а излучение света, возбуждаемое инжектированными носителями за счет разности их потенциальных энер-гий, созданной в твердом теле, называют инжекционной люминесценцией. Пример материалов для предпробойной электролюминесценции - ZnS:Cu, XnS:Mn, а для инжекционной - GaP:N, GAP:Zn, GaAs1-xPx, Alx Ga1-xAs
Свечение, сопровождающее химические реакции, проходящие в веществах, называют хемолюминесцен-цией. Пример такого явления - свечение синего цве-та, возникающее при окислении желтого фосфора. Возбуждение химического лазера производится с по-мощью, например, реакции между фтором и водо-родом.
Чаще всего энергия (частота) возбуждающего из-лучения выше энергии (частоты) свечения, и тогда люминесценцию называют стоксовой. В противопо-ложном случае говорят об антистоксовой люминес-ценции.
Таблица 1. Виды, механизмы, материалы и применение люминесценции
2.Вынужденное излучение и усиление света

Все атомы и молекулы, все твердые тела и жидкости могут излучать свет с характерным для каждого из них набором длин волн. Причина в том, что энергия электронов в атоме, колебательная и вра-щательная энергия молекул, энергия электронных уровней в твердом теле может принимать только определенные дискретные наборы значений, харак-терные для каждого конкретного вида атомов, молекул и твердых тел. И когда электрон с энергией E2 переходит на уровень с энергией Е1 испускается квант света с длиной волны л, обратно пропорцио-нальной разности этих энергий (E2 - Е1 = hv, где h - постоянная Планка, v = 1/ л).
Излучение света может происходить двумя спосо-бами. Первый способ показан на рис. 2а. Когда элек-троны в атоме, находившиеся на энергетическом уров-не E2, без постороннего влияния переходят на более низкий энергетический уровень E1, испустив световой квант, это спонтанное излучение. Если рядом нахо-дится атом, способный излучать свет с длиной волны, равной л, или очень близкой к ней, то при поглощении этим атомом света с указанной длиной волны элек-трон переходит с уровня E1 на уровень E2. Такое явление называют резонансным поглощением (рис. 2б). Второй способ: электроны находятся на уровне E2 и атом подвергается воздействию света с длиной вол-ны, соответствующей резонансному поглощению. В этом случае атом испускает свет, по длине волны и фазе полностью соответствующий воздействию (рис. 2в). Такое явление называют вынужденным (индуцированным) излучением.
Рис. 2. Спонтанное излучение (а), резонансное поглощение (б)
и вынужденное излучение (в) света
Считают, что причины вынужденного излучения таковы. При отсутствии света волновая функция электрона (квадрат ее амплитуды выражает вероят-ность пребывания электрона на данном энергетиче-ском уровне) может быть либо функцией состояния E1 либо функцией состояния E2 (рис. 3а), причем обе эти волновые функции взаимно независимы. Под действием электромагнитного поля света распределе-ние вероятности изменяется. Возникает суперпозиция состояний, описываемая линейной комбинацией ука-занных выше волновых функций. Иначе говоря, возникает смещение зарядов вдоль вектора напряженно-сти электрического поля падающего света, причем заряды колеблются около положения равновесия с той же фазой и частотой, что и световая волна. Атом становится диполем, излучающим свет с частотой и фазой падающего света.
Если собрать N свободных атомов, то получим N электронов и 2N энергетических уровней. Когда эта система находится в тепловом равновесии, то число электронов n1 на уровнях с энергией E1 больше, чем число электронов n2 на уровнях с энергией E2. И хотя такая система в состоянии излучать свет с длиной волны л, однако резонансное поглощение преобладает и спонтанное излучение прекратится. Но если каким-либо способом сделать n2 больше, чем n1 (такое рас-пределение электронов называют инверсным, и так как, по определению абсолютной температуры, это состояние возможно только при температуре ниже абсолютного нуля, его называют состоянием с отри-цательной температурой), то вынужденное излучение будет преобладать над резонансным поглощением (рис. 4). Таким образом, падающий свет может со-провождаться вынужденным излучением с той же фазой и длиной волны, но интенсивностью во много раз выше. Это и есть усиление света. Повышение ин-тенсивности на единицу длины рабочего тела, выраженное в процентах, называют коэффициентом уси-ления. Свет можно усиливать с помощью неодимового стекла и подобных ему материалов.
Лазерная генерация - это усиление вынужденного излучения с использованием оптического резонатора.
3. Синхронное орбитальное излучение

При искривлении траектории в магнитном поле ускорителей кольцевого типа, например синхро-трона, электроны излучают электромагнитные волны, называемые синхротронным орбитальным излучением В настоящее время часто используют термины синхротронное излучение и синхротронное свечение.
На рис. 7 приведена схема возникновения синхрон-ного излучения в устройстве кольцевого типа. Электроны, уже набравшие необходимую скорость в линейном ускорителе, влетают в кольцо с поворотными электромагнитами и движутся в нем. В тех местах, где магнитное поле искривляет траекторию электро-нов, ставятся выходные окна для излучения. Полученное излучение используют для различных целей. Такие сооружения есть в Японии: в Институте деления атомного ядра Токийского университета (0,4 ГэВ), в Институте деления и синтеза атомных ядер (0,6 ГэВ) и в институте физики высоких энергий (2,5 ГэВ).
Синхротронное излучение может занимать любую область в широком спектре длин волн - от инфракрасного, видимого и ультрафиолетового до рентгенов.
4. Хромизм

Хромизмом называют обратимые измене-ния цвета вещества под действием электрического поля, при облучении светом или пучком электронов. Если цвет изменяется под действием ультрафиолето-вых лучей и становится прежним под действием види-мого света - это фотохромизм. Если цвет изменяется при облучении пучком электронов - это катодный хромизм, а под действием электрического поля - электрохромизм.
Фотохромные материалы - это, например, хлори-ды щелочей (КС1 и др.), фториды типа СаF2 с присад-ками редкоземельных элементов или такие вещества, как SrTiO3, CaTiO3, TiO2, с присадками металлов переходных групп, а также некоторые органиче-ские вещества. Электрохромные материалы среди неорганики - хлориды щелочей, оксиды переходных металлов типа WO3 и MoO3, а среди органики - био-логические материалы и их производные, а также имидазол, дифталоцианины редкоземельных эле-ментов.
Рассмотрим для примера механизм фотохромного изменения окраски в кристалле СаF2:Sm, Eu. Как показано на рис. 5, атомы Sm и Eu имеют уровни возбуждения, различные по энергии ионизации. Когда кристалл находится в состоянии теплового равновесия, уровни Sm2+ и Eu3++ поглощают свет и в белом свете образец приобретает зеленую окраску. Если кристалл подвергнуть ультрафиолетовому облу-чению, имеющему энергию hw1 электроны с уровней Sm2+ переходят в зону проводимости и ион Sm2+ пре-вращается в Sm3+. Перешедший в зону проводимости электрон посредством тепловой релаксации опускает-ся до уровня Eu3+, и получается ион Eu2+. В резуль-тате пропадает окраска кристалла - он становится бесцветным. Но если теперь осветить этот же кри-сталл видимым светом с энергией hw2, соответствую-щей разности между энергиями уровня Eu2+ и зоны проводимости, переход электронов произойдет в об-ратном направлении и кристалл снова приобретет зеленую окраску.
Применение электрохромизма на примере ячейки с рабочим веществом WO3. Если приложить минус поля к электроду подложки, ячейка приобретет внутреннюю окраску с интенсивностью, пропорциональной прошедшему заряду. При пропу-скании тока в обратном направлении окраска пропа-дает. Механизм изменения окраски следующий. Под действием электрического поля разлагается материал катода.
Электроны инжектируются полем в слой WO3, примыкающий к электролиту, и восстанавливают ионы Н+, образующие на этом слое соединение HxWO3. На рис. 7 показана электрохромная ячейка на основе биологического вещества. Изменение цвета происходит из-за резонанса радикалов органических соединений (неспаренных электронов), возникающих в результате обратимых электрохимических реакций.
Явление фотохромизма используют для изготов-ления солнечных очков, меняющих густоту окраски в зависимости от силы солнечного света, при лазер-ной записи в оптическую память, в указателях на фотохромных пленках и в цветных дисплеях.
5. Фотопроводимость

Увеличение электропроводности полупро-водника или изолятора под действием света называют фотопроводимостью или внутренним фото-эффектом. Причина увеличения электропроводно-сти - возбуждение светом носителей в валентной зоне и зоне проводимости. По механизму возбужде-ния носителей различают собственную фотопроводи-мость и несобственную фотопроводимость.
6. Классификация процессов люминесценции и их протекание

1 и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.