Люминесценция

Чудо
люминесценции
Автор:
Федоренко Софья
Научный руководитель:
Чопорова Жанна
Владиславовна
Аннотация
Цель проекта: составление альбома, в
котором собран интересный и доступный
материал о таком явлении, как
люминесценция, проведение опытов по
созданию люминофора.
Введение
Бабушка, бабушка, почему твои бусы в темноте
светятся?
Люминесценция, внученька, люминесценция….
Свет и тьма - две противоположности,
одного нет без другого. В современном
обществе свет - это, в первую очередь, новые
типы источников света. Нам же пока было
интересно узнать, почему светятся
прабабушкины бусы, светлячки, рыбы,
люминесцентные лампы. И о многом другом,
причем с точки зрения школьников 8 классов.
Виды излучений
Различают тепловое излучение и холодное.
Тепловое излучение генерируется при
возбуждении атомов за счёт нагревания тела.
Холодное излучение, или люминесценция, не
зависит от температуры излучающего тела, оно
возбуждается энергией любого вида, и набор
излучающих длин волн при этом зависит от
химического состава тела.
Тело может люминесцировать при любой
температуре, поэтому люминесценцию часто
называют холодным свечением.
Видимый свет
Внутри атома света нет. Для того, чтобы атом
стал излучать, нужен приток энергии извне, так
как нужно перевести атом в возбуждённое
состояние. Возвращаясь в исходное состояние,
атом излучает энергию или квант света.
Виды люминесценции
По способу возбуждения:
– Электролюминесценция
– Триболюминесценция
– Хемилюминесценция и биолюминесценция
– Радиолюминесценция
– Фотолюминесценция
– Катодолюминесценция
По длительности свечения
– Флуоресценция
– Фосфоресценция
Как происходит
люминесценция?
Люминесценция - квантовое явление
Согласно квантовым
представлениям, электрон
может находиться на
определённом энергетическом
уровне и при этом он энергию
не излучает.
Хемилюминесценция и
биолюминесценция
Этот вид люминесценции вызывается
химическими реакциями, идущими с
выделением энергии.
За это явление
ответственны
вещества люциферин и
люцифераза.
Хемилюминесценция и
биолюминесценция
Люциферины - это небольшие молекулы,
которые в присутствии люциферазы
окисляются.
Люцифераза - это фермент, катализатор
реакций, при которых возникает свечение..
Хемилюминесценция и
биолюминесценция
Некоторые
организмы имеют
специальные клетки,
настолько
совершенные, что
напоминают
светильники. В этих
светильниках живут
светящиеся бактерии.
Самка глубоководного удильщика
Радиолюминесценции
Свечение кристаллов вольфрамата свинца
используется для регистрации энергии заряженных
частиц на Большом адронном коллайдере. Эти
кристаллы способны сцинтиллировать - порождать
вспышки света при попадании заряженных частиц.
Люминесцентные лампы
Электроны, вылетающие с электрода лампы, сталкиваются с
атомом паров ртути и возбуждают один из электронов
внешней оболочки атома ртути . Возбуждённый электрон
быстро возвращается на прежний основной уровень. Атом
излучает ультрафиолетовый свет. Это излучение поглощается
стенками лампы, покрытыми разными люминофорамивеществами, способными светится под действием света.
Кристаллы люминофоров переизлучают свет в видимой
области спектра.
Практическая часть
Запечатление процесса люминесценции
Оглянувшись вокруг, мы нашли ряд
предметов, способных после воздействия на
них фиолетовым лазером, испускать свечение,
достаточно заметное в тёмной комнате.
Люминесценция у вас на кухне
Триболюминесценция возникает при
разрушении кристаллических тел.
Желая увидеть
триболюминесценцию, мы
провели эксперимент в
темной комнате. Нам
понадобились молоток и
сахар. При ударах молотком,
мы увидели вспышки синего
света.
Старинные прабабушкины
бусы
Бусы люминесцируют
в зелёном спектре.
Структура сфалерита
Светящиеся циферблаты
Светом часы обязаны
люминофорам. В часовом
деле все больше применяют
люминофоры постоянного
действия, например
радиолюминофоры. В их
состав входит радиоактивное
вещество
Бета-распад углерода-14
Флуоресцентные краски
При дневном свете
изображение
отпечатанное
флуоресцентной
краской выглядит как
обычное изображение.
В темноте оно
начинает отдавать
накопленную в течение
светового дня энергию.
Авторская работа.
Светящиеся палочки
Туристическая палочка
представляет собой гибкую
трубочку с раствором. Внутри
размещена стеклянная
капсула с другим раствором.
При изгибе внутренняя
стеклянная капсула ломается
и, растворы смешиваются. В
результате химической
реакции возникает свечение.
Принцип работы построен
на примере светящихся
организмов.
Люминофор
Заключение
Мы постарались в доступной форме
объяснить причины и красоту явления.
Очередной раз мы убедились, что мир
познаваем и удивителен.
Возможно, что знания по люминесценции
смогут пригодиться в самых разнообразных
ситуациях.