Тушение - свечение
Cтраница 3
Основными процессами, характеризующими свечение источника, служат потеря энергии оптическим электроном вследствие излучения с характерным средним временем тизл ( - 10 - 8 с) и соударения атомов с характерным средним временем туд. Соударения могут привести к потере энергии возбужденным атомом, т.е. к тушению свечения. Вместе с тем нетрудно представить физический эксперимент, в котором вероятность соударений пренебрежимо мала и время высвечивания атомов определяется тизл, например, в случае свечения пучка атомов, возбуждаемых скрещенным с ним пучком электронов или светом. Это слабое свечение, наблюдаемое в направлении, перпендикулярном движению атомов, используется в некоторых тонких спектроскопических исследованиях. [31]
Снижение интенсивности свечения чистых полимеров обусловлено появлением устойчивых продуктов радиолиза, интенсивно поглощающих в коротковолновой УФ-части спектра; для пластмассовых сцинтилляторов - нестабильных продуктов радиолиза, поглощающих в видимой области. Основная причина сводится к снижению прозрачности исследуемых образцов в области собственной фотолюминесценции, а также тушению свечения люминофора указанными продуктами радиолиза. Вероятно, существуют и другие причины. Этот вопрос в настоящее время подробно исследуется. [32]
Особым видом тушения люминесценции является тушение кислородом, подробно исследованное А. Н. Терешшым и его сотрудниками. В то время как большинство газов оказывает на люминесценцию незначительное влияние, а в некоторых случаях даже предохраняет возбужденную молекулу ют размена энергии возбуждения [367, 368], в случае тушителя-кислорода нередко каждое соударение возбужденной молекулы с молекулой кислорода приводит к тушению свечения. Кислород оказывает чрезвычайно сильное тушащее действие на свечение нафталина, антрацена и других полициклических углеводородов и в то же время не тушит свечение акридина, отличающегося от антрацена лишь заменой одного атома углерода в положении 10 атомом азота. Из красителей к действию кислорода чувствителен трипафлавин, тогда как флуоресценция родамина и флуоресцеина кислородом не тушится. [33]
 |
Поляризационные спектры глицериновых растворов красителей. / - флуо-ресцеин. 2 - родамин S. 3 - акридиновый оранжевый1. по оси абсцисс отложены длины волн возбуждающего света. [34] |
В практике химического анализа широко используют аналитические реакции, в ходе которых можно обнаружить определенные вещества по изменению цвета раствора, выпадению в: нем осадка или по другим характерным признакам. Частным случаем аналитических реакций являются люминесцентные реакции. Такие реакции сопровождаются изменением люминесцентных свойств исследуемого вещества; при их протекании происходит деформация спектра люминесценции исследуемого объекта, наблюдается тушение свечения или, наоборот, его разгорание. [35]
При больших концентрациях красителя происходят сильные изменения спектров поглощения. Здесь ясно видно, как при увеличении концентрации красителя происходит быстрое нарастание второго максимума. Подобные же изменения спектров поглощения были наблюдены Седерборгом [473] и ван-дер - Плаатом [112] на растворах флуоресцеина, эозина и эритрозина, Шеппердом [555] на растворах цианиновых красителей и другими авторами [430] у различных соединений при увеличении концентрации растворов. Это изменение спектра поглощения непосредственно связано с тушением свечения. [36]
Вещество освещают спектром и фотографируют возбуждаемую флуоресценцию; метод рассчитан на люминесцирующие порошки, бумаги, стекла, в особенности полезен при медицинских изысканиях. На основании проведенных измерений интенсивности флуоресценции ( синего цвета) оливкового масла автор утверждает, что ее можно использовать для контроля качества масла. Определение прогорклости, основанное на наблюдении тушения свечения растворов хлорофилла при прибавлении жира, ненадежно, так как для данного процесса не удается установить стехиометриче-ское соотношение компонентов. [37]
 |
Нормальные и ме-тастабилышй уровни ртути. Переход 6 Р1 - 6 разрешен, переход 6 3Р1 - 6УП ( ннтеркомбинацион-ный слабо запрещен, переход 63Р0 - б1 запрещен. [38] |
В разреженных газах и парах возбужденные частицы находятся далеко друг от друга, что предохраняет их от взаимодействия. Если излучение соответствует разрешенным переходам, то его затухание длится миллиардные доли секунды. При таких малых длительностях свечения возбужденные частицы не успевают ни сталкиваться друг с другом, ни достигать стенок сосудов. Однако столкновениями молекул между собой, а также столкновениями молекул со стенками сосуда нельзя пренебрегать, если при возбуждении возникают метастабильные состояния, непосредственный переход из которых в нормальное, невозбужденное, состояние запрещен. В этом, случае столкновения возбужденных частиц с невозбужденными или со стенками сосуда необходимы для освобождения электронов с метастабиль-ных уровней. При соударениях в некоторых случаях энергия возбуждения передается столкнувшейся невозбужденной частице или стенкам сосуда. Таким образом, развиваются явления тушения свечения поглотившего газа, причем иногда взамен появляется свечение частиц другого газа, который сам не поглощает возбуждающего света. Это свечение, возникающее за счет энергии, полученной при соударениях с возбужденными частицами первого газа, называется сенси-билизованной люминесценцией. [39]
В этих случаях характер свечения может быть определен с помощью наблюдения тушения люминесценции ударами второго рода. Последними называются столкновения, при которых энергия возбужденной частицы передается невозбужденным молекулами далее разменивается ими, переходя в тепловую энергию. Существует ряд веществ-тушителей люминесценции, взаимодействие которых с возбужденными частицами приводит к сильному тушению люминесценции. Нетрудно видеть, как можно использовать явление тушения ударами второго рода для определения природы свечения. Во-вторых, для развития тушения необходимо установление взаимодействия двух молекул, на что требуется некоторое время; поэтому тушащее действие будет тем больше, чем больше длительность возбужденного состояния. Присутствие тушащих примесей совершенно не влияет на ход очень кратковременных свечений: отражения, рассеяния и излучения Черенкова, длящихся 10 - 10 сек. Таким образом, возможность тушения свечения ударами второго рода доказывает люминесцентную природу свечения и отличает ее от всех других видов свечений. Для определения природы свечения критерий тушения практически очень важен; его часто применяют для различения люминесценции и кратковременных свечений. В частности, этот способ был применен при установлении нелюминеспентног. [40]
Страницы: 1 2 3