光致發(fā)光的由來
發(fā)布日期：2014-07-08
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與白熾發(fā)光相對比，光致以光是由于原子、分子、聚合物和晶體的能級受到非熱激發(fā)而產(chǎn)生光輻射的發(fā)光現(xiàn)象。
光致發(fā)光材料可以劃分為如下幾大類“
（1）芳香族分子，在氣相、液相和固相以及在流動的和靜止的溶液中的發(fā)光。它們組成一個大類，且廣泛于閃爍體、發(fā)光染料和涂料、纖維和紙張增亮劑，以及染料激光等。
（2）無機(jī)晶體，其中包括鉆石、寶石、堿鹵化物、硫化鋅和鎢酸鈣。它們的發(fā)光效率高，而且是由雜質(zhì)中心和晶體缺陷產(chǎn)生的。發(fā)光的無機(jī)晶體可以制成閃爍體、發(fā)光屏、固體激光、珠寶等等。
（3）惰性氣體（He,Ne,Ar,Kr,xe），可以處于氣相、液相和固相以及溶液中。它們可以用于放電燈、氣體激光器和閃爍體。
（4）簡單的無機(jī)分子，在氣相中發(fā)光。其中一些分子：H2,D2,N2和Hg用于放電燈，另一些N2,I2和CO2）用于氣體激光。
（5）無機(jī)離子，重要的稀士元素。被用作晶體、玻璃和螯合物的發(fā)光體，例如無機(jī)閃爍和琉璃閃爍體，以及釹玻璃激光器等。
（6）生物分子，諸如芳香搭配、核苷酸、葉綠素、類葉素、維他命和荷爾蒙等，它是生物物理研究的重要領(lǐng)域。
（7）脂肪分子（石臘和環(huán)已烷），過去認(rèn)為它們不發(fā)光，現(xiàn)在知道它們在遠(yuǎn)紫外會發(fā)光，只不過量子產(chǎn)額較低。
以上給出了發(fā)光材料及其應(yīng)用的范圍，不可能做到一個也不遺漏。
按照激發(fā)的模式可把發(fā)光分類如下：
▲光吸收 光至發(fā)光
▲高能粒子 射線發(fā)光
▲陰極射線，電子束 陰極發(fā)光
▲電場 電致發(fā)光
▲熱發(fā)光的離子復(fù)合 熱致發(fā)光
▲化學(xué)反應(yīng)，通常是氧化 化學(xué)發(fā)光
▲生命過程，通常是發(fā)酵 生物發(fā)光
▲摩擦力 摩擦發(fā)光
▲ 聲與超聲 聲致發(fā)光
光致發(fā)光包括熒光和磷光兩種，如果具有相等多重性（單一態(tài)——單一態(tài)，有時是三重態(tài)——三重態(tài)）的兩能級之間是自旋容許躍遷，則出現(xiàn)熒光現(xiàn)象，如果具有不同多重態(tài)（三重態(tài)——單一態(tài)）的兩能級之間是自旋禁戒躍遷，則出現(xiàn)磷光。能級模型顯示了輻射躍遷和輻射躍遷的原理性徑。在大多數(shù)情況下，由于吸收輻射，分子從基態(tài)（So）升高到受激的單一態(tài)（Sm）。去激發(fā)的更佳路程是使激發(fā)態(tài)壽命最短的路。幾乎所有的分子通過無輻射過程而迅速降落到最低態(tài)（Sl或Tl),所以經(jīng)常觀察到的輻射躍遷是Sl→So的熒光，以及Tl→So的磷光。
熒光壽命（0.1～10ns）一般比磷光壽命（1ms～10s）短得多。因此，也將熒光定義為在激發(fā)之后瞬時出現(xiàn)的光致發(fā)光，而磷光則被定義為存在明顯延遲的光致發(fā)光。由于存在壽命與磷光相近的延遲熒光，這個定義也就不完全正確。因為延遲熒光比較罕見，而且用普通的光譜熒光計不能將延遲的任何發(fā)射（比探測系統(tǒng)的時間常數(shù)還短）與瞬時熒光相區(qū)別，所以，從操作的觀點出發(fā)，上面的定義不是較方便的。磷光和延遲熒光需要的儀器非常相似，因此也可以進(jìn)行同樣的考慮。在操作定義這種含義上，“熒光”這個術(shù)語便可自由地當(dāng)作壽命適于探測系統(tǒng)的時間常數(shù)的光致發(fā)光來應(yīng)用。
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