На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, 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 уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

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. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

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



Смотреть похожие работы


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