up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله پديده ي Luminescence PDF
QR code - پديده ي Luminescence

پديده ي Luminescence

پديده ي Luminescence (مواد نور افشا در تاريکي)

فسفرسانس و فلوئورسانس پديده هايي هستند كه در آنها يك ماده خاص كه بطور عام به آن فسفر گفته ميشود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئي يا غيره مرئي يا حرارت ( تحريك شده ) اين انرژي را در خود ذخيره مي كند و سپس آن انرژي را بصورت طيفي از امواج مرئي در طول مدت زماني منتشر مي كند . اگر اين بعنوان شباهت اين دو پديده باشد تفاوت آنها در اختلاف زماني بين اين دو دريافت و تابش يا به عبارت ديگر دوام تابش است . اگر زمان تحريك كمتر از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد، اين پديده را Fluorescent مي ناميم و اگر زمان تحريك بيش از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد آن را Phosphorescent مي ناميم.به عبارتي در فسفرسنس تحريك طولاني تر و تشعشع طولاني تري داريم و در فلوئورسنس تحريك كوتاهتر تر و تشعشع كوتاهتري تري داريم.
در فلوئورسانس كه نمونه آن نور مهتابي يا صفحه تلويزيون است تابش آني است و تقريبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام ميشود . در حالي كه در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نيز تا مدتي به تابش ادامه ميدهد كه مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده مي تواند از چند ثانيه تا چندين روز طول بكشد . در فلوئورسانس برانگيختگي ميان دو تراز اصلي با انرژي هاي E1,E2 اتفاق مي افتد كه جابجايي بين أنها كاملا أزاد است .الكترون با دريافت انرژي بر انگيخته شده وبه تراز E2 مي رود وپس از 8تا 10 ثانيه دوباره به تراز اول بر مي گردد و فتوني با انرژي E2-E1 تابش مي كند اما در فسفرسانس ماجرابدليل وجود يك تراز مياني كمي پيچيده تر است اين تراز كه مابين تراز پايه و برانگيخته قرار دارد تراز نيمه پايدار مي باشد و مانند يك دام براي الكترونها عمل ميكند به خاطر شرايط خاص اين تراز انتقال الكترون از أن به ساير ترازها ممنوع واحتمال أن بسيار كم است بنابراين چنانچه الكتروني پس از برانگيختگي از تراز E2 در دام تراز نيمه پايدار بيافتد انجا مي ماند تا زماني كه به طريقي ديگر مجددا برانگيخته شود وبه تراز E2 برگردداين اتفاق مي تواند تحت تاثير جنبشهاي گرمايي اتمها يا مولكولهاي مجاور ويا برانگيختگي نوري روي دهد اما احتمال وقوع أن بسيار كم است به همين دليل چنين الكترونهايي تا مدتها در تراز مياني مي مانند (بسته به ساختار اتمي ماده و شرايط محيطي) وهمين عامل تاخير در باز تابش بخشي از انرژي دريافت شده است.تحريك اين ماده ها به گونه هاي مختلف انجام مي شوند: بمباران فوتوني، الكترونها، يونهاي مثبت، واكنشهاي شيميايي، گرما و گاهي اوقات ( مخصوصاً در جانداران ) تنش هاي مكانيكي... راز کرمهاي شب تاب در فسفرسانس است.
براي ساختن مواد درخشنده در تاريکي بايد فسفري وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولي انرژي بگيرد و طول تابش ان زياد باشد.براي مثال دو فسفري که اين ويژگي ها را دارند مثل ( Zinc Sulfide ) و ( Strontium Aluminate ). که ( Strontium Aluminate ) بهتر است براي طول تابش بيشتر. اين مواد با پلاستيک مخلوط ميکنند و مواد درخشنده در تاريکي را ميسازند.
بعضي مواقع ممکن است شما موادي را ببينيد که ميدرخشند ولي به انرژي احتياجي ندارند!يکي از ان مثالها بروي عقربه هاي ساعتهاي گران قيمت است.درانها فسفر با يک عنصر راديو اکتيو مخلوط شده (مثل راديوم- radium) که ان عنصر با انتشار راديو اکتيو فسفر را مرتبا با انرژي ميکند.
شرحي از نحوه ي كار لامپ هاي فلوئورسنت :
در اين لامپها يك تخليه ي الكتريكي در محيطي از بخار جيوه و يك گاز خنثي ( مانند آرگون ) انجام مي شود. بخار جيوه بر اثر اين تخليه ي انرژي و جذب اين انرژي، شروع به تشعشع مي كند و طول موج اين تشعشع ۲۵۳۷ آنگستروم است كه در محدوده ي طيف UV ( فرا بنفش ) است.
از ديگر سوي، دبواره ي داخلي لامپ را با مواد فسفرسنتي پوشش مي دهند و اين مواد توسط اشعه ي UV تحريك شده، نور مرئي تابش مي كنند. در دهه ي ۱۹۴۰ اين پوشش Zn2SiO4 (سيليكات زيركونيم) بود و از Mn بعنوان Activator استفاده مي كردند. بعدها يك محلول فسفاتي به صورت Ca5.(PO4)3.(Cl,F).Sb3+ion.Mn2+ion - كه Sb3+ion يعني يون ۳ بار مثبت آنتيموان - استفاده شد كه Activator ان، Sb ( آنتيموان ) بود.
چه موادي اين گونه هستند (نام عنصر ها) و رنگ نور انها به چه بستگي دارد؟
ماده ي زمينه Activator رنگ تشعشع كاربرد
CaWO4بدون Activator آبيلامپ آبي
CaWO4Pbآبي كم رنگ لامپ آبي
BaSi2O5Pbفرا بنفش لامپ تشعشع طولاني مدت فرابنفش
Zn2SiO4Mnسبزلامپ سبز
CaSiO3Pb3Mnبين زرد و نارنجي لامپ رنگي با كيفيت بالا
Cd2B2O5Mnنارنجي زرد لامپ ترنر
ماده ي زمينه Activatorرنگ تشعشع كاربرد
Zn2SiO4Mnزرد سبز رادار و اسيلوگراف
CaSiO3Pb3Mn نارنجيرادار
(Zn,Be).SiO4 Mnسفيدتلويزيون هاي دقيق

يکي از پديده هايي که در ارتباط با تجهيزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوي مطرح مي شود، کرونا است. ميدان الکتريکي در نزديکي ماده رسانا مي تواند به ...

زلزله عبارتست از لرزش زمين در اثر آزاد سازي سريع انرژي که اغلب موارد در اثر لغزش در امتداد يک گسل در پوسته زمين اتفاق مي­افتد. انرژي آزاد شده از محل آ ...

يکي از پديده هايي که در ارتباط با تجهيزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوي مطرح مي شود، کرونا است. ميدان الکتريکي در نزديکي ماده رسانا مي تواند به ...

يکي از پديده هايي که در ارتباط با تجهيزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوي مطرح مي شود، کرونا است. ميدان الکتريکي در نزديکي ماده رسانا مي تواند به ...

فسفرسانس و فلوئورسانس پديده هايي هستند كه در آنها يك ماده خاص كه بطور عام به آن فسفر گفته ميشود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئي يا غيره مرئي يا حرا ...

گلوکز ، يکي از قندهاي مونوساکاريد (تک قندي) است که به نامهاي D- گلوکز ، D- گلوکوپيرانوز ، قند انگور ( grape Suger )، قند ذرت ( Corn Suger )، دکستروز و ...

در اواخر قرن ۱۹هانريش هرتز مشاهده نمود كه هرگاه نور فرابنفش به كلاهك فلزي الكتروسكوپ باردار با بار منفي بتابد الكتروسكوپ خنثي ميشود يعني نور فرودي ميت ...

يكي از نتايج اصل هم ارزي جرم و انرژي اين است كه اين دو مي‌توانند به يكديگر تبديل شوند. مشاهده تجربي اين مسئله در فرايندهاي مختلف مانند اثر فوتوالكتريك ...

دانلود نسخه PDF - پديده ي Luminescence