发光
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读这一主题的简要总结
发光,发射光某些材料在相对凉爽。它是与光发出从白炽的身体,如燃烧木材和煤炭、铁水、钢丝加热电流。发光可能出现在霓虹灯和日光灯;电视、雷达、和x射线萤光屏屏幕;有机物质,如鲁米诺或者是荧光素在萤火虫,萤火虫;某些颜料用于户外广告;也自然如闪电和电现象北极光。在所有这些现象,光发射并不能从材料高于室温,所以发光通常被称为冷光。发光材料的实用价值在于他们无形的能量形式转换成可见光的能力。
来源和过程
发光排放发生在一个适当的材料吸收能量如紫外线或x射线源辐射电子束,化学反应,等等。提升材料的原子的能量变为激发态,然后,由于激发态不稳定,材料经历了另一个转变,其镇定的回到基态,吸收能量是解放光或热的形式或两者(所有离散能量状态,包括基态的原子被定义为量子州)。激励包括只有原子的最外层电子绕原子核。发光效率取决于程度的激发能转化成光能,并且有相对较少的材料有足够的发光效率的实用价值。
发光和炽热
正如上面提到的,发光的特点是电子从兴奋的量子态进行转换。发光的激发电子不是与明显的风潮的原子电子属于。当热材料发光和发光,这一过程被称为炽热,材料的原子处于高焦虑的状态。当然,每一个材料的原子振动在室温下,但这振动仅仅是足以产生温度辐射远红外线光谱区域。随着温度上升,这个辐射转变成可见的区域。另一方面,在非常高的温度,如产生激波管,原子的碰撞可以如此暴力,电子从原子分离和重组,发光:在这种情况下发光和炽热难以区别。
发光颜料和染料
颜料和染料Nonluminescent展览颜色因为他们吸收白色光线和反射光谱的一部分,是吸收光互补。的一小部分吸收光转化为热,但没有产生明显的辐射。然而,如果一个合适的发光颜料吸收日光在特殊地区的光谱,它能发出光的反射光的颜色不同。这是由于分子内的电子流程的染料或颜料紫外线visible-e.g可以转换。,疯狂。使用这些颜料等多样化的方法在户外广告中,blacklight显示器,和洗钱:在后一种情况下,残留的“光亮剂“剩下的布,不仅反映了白光,也将紫外线转化为蓝光,从而抵消掉所有的猜忌和加强白色的外观。
早期的调查
虽然闪电,北极光,萤火虫的微光,真菌一直是人类所知的第一个调查发光(1603)开始合成材料,当Vincenzo Cascariolo意大利博洛尼亚,一个炼金术士,鞋匠,加热的混合物硫酸钡(重晶石的形式、重晶石)和煤;冷却后获得的粉末晚上表现出蓝色的光晕,Cascariolo观察到这个发光粉可以恢复接触阳光。这个名字青金石solaris或“日长石”给材料因为炼金术士起初希望变换基极金属变成黄金,黄金被太阳的象征。明显的余辉激起了许多学习的兴趣的人,谁给了其他名字的材料,包括磷,这意味着“不记名,”之后被应用于任何材料,在黑暗中闪闪发光。
今天,这个名字磷用于化学元素只有,而某些微晶称为荧光粉发光材料。Cascariolo的磷显然是一个硫化钡;第一个商用磷(1870)“巴尔曼的油漆,“硫化钙制剂。在1866年第一个稳定锌硫化磷。其中最重要的是荧光粉在现代技术。
的第一个科学调查的发光表现出腐烂的木材或肉明显,知道从古代,是在1672年完成罗伯特•博伊尔,一名英国科学家,他虽然不知道光的生物化学的起源,然而建立的一些基本性质生物荧光系统:光冷;它可以抑制酒精等化学制剂,盐酸和氨;光发射是依赖空气(后来建立了,在氧气)。
在1885 - 87年观察到原油提取准备从西印度群岛萤火虫(引火物)和无聊蛤,Pholas了发光反应混合在一起。的准备是一个冷水提取包含复合相对不稳定的加热,荧光素酶;另一个是热水提取包含相对热稳定化合物,荧光素。荧光素酶的发光反应,发生在解决方案和荧光素在室温下混合建议所有的生物荧光反应都是“luciferin-luciferase反应。“针对复杂生物荧光反应的本质,这不是令人惊讶的简单的概念生物荧光不得不被修改。只有一小部分发光系统已经追究各自相应荧光素和荧光素酶,最著名的是生物发光的萤火虫美国,一个小的甲壳纲动物生活在日本海上Cypridina hilgendorfii),腐烂的鱼和肉(细菌生物发光)。尽管发光系统尚未发现实际应用,它们是有趣的因为他们的发光效率高。
第一个有效化学发光材料非生物合成化合物如鲁米诺(公式5-amino-2, 3 -二氢- 1.4 - phthalazinedione)。强烈的蓝色化学发光造成这种化合物氧化于1928年首次报道。
磷光和荧光
发光的名字已被接受为所有光现象不是完全由温度的上升引起的,但磷光和荧光之间的区别仍然是开放的讨论。对有机分子,磷光这个词意味着光发射电子水平不同的多样性之间的转换造成的(更充分地解释下面),而荧光一词用于发光与电子水平的多样性之间的转换。情况更为复杂的无机荧光粉。
磷光是第一次使用这个词来形容持续的发光的余辉荧光粉。上述机制兴奋的磷光有机分子适合这张照片,它还负责光坚持几秒钟。荧光,另一方面,几乎是一个瞬时效应,在大约10结束−8激发后第二个。荧光这个术语是在1852年,当时实验表明,某些物质吸收光线的窄光谱区(如蓝色)和瞬间发光在另一个光谱区没有出现在入射光(例如,黄灯)和发射停止同时材料的辐照时结束。荧光是由矿物的名称萤石展览一个紫色,短期发光用紫外线照射。