Luminescence: اقسام، طریقوں، درخواست. حرارتی طور پر حوصلہ افزائی کرنے والی luminescence کیا ہے؟

luminescence کی - بعض مواد کی طرف سے روشنی کا اخراج ایک نسبتا سرد حالت میں ہے. اس طرح کے طور پر جلانے کی لکڑی یا کوئلہ، ایک پگھلا ہوا لوہا اور ایک برقی بہاؤ کی طرف سے گرم ایک تار تاپدیپت لاشیں، کے تابکاری سے مختلف ہے. luminescence کی اخراج کا مشاہدہ کیا جاتا ہے:

• نیین اور فلوروسینٹ لیمپ، ٹیلی ویژن، ریڈار کی سکرین اور fluoroscopes میں؛
• جیسا کہ fireflies میں luminol یا luciferin نامیاتی مادہ میں؛
• بیرونی اشتہارات میں استعمال کیا خاص روغن میں؛
• بجلی اور ورورا کے ساتھ.

ان تمام مظاہر میں روشنی اخراج کمرے کے درجہ حرارت سے اوپر کے مواد کی حرارت کی وجہ سے نہیں ہے، تو یہ سرد روشنی کہا جاتا ہے. چمکیلی شعاعوں مواد کی عملی قیمت میں توانائی کے پوشیدہ فارم تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے نظر آتا ہے روشنی.

ذرائع اور عمل

luminescence کی مظہر بالائے بنفشی یا ایکس رے، الیکٹران بیم، کیمیائی رد عمل کی ایک ذریعہ سے، توانائی جذب مواد کی ایک نتیجہ کے طور پر اس وقت ہوتی ہے مثال کے طور پر، اور اسی طرح کی. ڈی. یہ ایک حوصلہ افزائی ریاست کو مادہ ایٹموں میں یہ نتائج. یہ غیر مستحکم ہے، اس کی اصل حالت، اور جذب توانائی مواد ریٹرن روشنی اور / یا گرمی کے طور پر جاری کی گئی ہے. عمل صرف بیرونی ئلیکٹرانوں شامل ہے. luminescence کی کارکردگی کی روشنی میں اتیجنا توانائی کے تبادلوں کی ڈگری پر انحصار کرتا ہے. مواد عملی استعمال کے لئے کافی کارکردگی ہے کہ کی تعداد نسبتا چھوٹا ہے.

luminescence کی اور incandescence

luminescence کی اتیجنا جوہری کی اتیجنا سے متعلق نہیں ہے. گرم، شہوت انگیز مال بلب کا ایک نتیجہ کے طور پر چمک کرنے کے لئے شروع کرتے ہیں، ان ایٹموں ایک پرجوش حالت میں ہیں. وہ بھی کمرے کے درجہ حرارت کمپن ہے، لیکن یہ ہے کہ تابکاری دور اورکت ورنکرم علاقے میں واقع ہوئی ہے کافی ہے. دستیاب خطے میں برقناطیسی تابکاری کی فریکوئنسی شفٹوں کے درجہ حرارت میں اضافہ کے ساتھ. دوسری طرف، جس کے مثال کے طور پر پیدا کر رہے ہیں جھٹکا ٹیوب میں، بہت زیادہ درجہ حرارت پر، جوہری ٹکراؤ اتنا مضبوط ہو سکتا ہے کہ الیکٹرون اتسرجک روشنی، ان سے الگ اور میٹرکس کی جاتی ہیں. اس صورت میں، luminescence کی اور تاپدیپت دشوار ہو جاتے ہیں.

فلوریسنٹ روغن اور رنگ،

وہ جذب تکمیلی ہے جو میدان عمل کے اس حصے کی عکاسی کے طور پر روایتی روغن اور رنگ رنگ ہے. توانائی کے ایک چھوٹے سے حصے گرمی میں تبدیل کیا جاتا ہے، لیکن ایک اہم اخراج پایا جاتا ہے. تاہم، فلوریسنٹ ورنک کسی مخصوص علاقے کی حد میں روشنی اوشوشیت، تو یہ فوٹان، عکاسی سے مختلف اخراج کر سکتے ہیں. یہ ڈائی یا ورنک انو اندر عمل، بالائے بنفشی روشنی، مثال کے طور رسائی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جس کے ذریعے، نیلی روشنی کے نتیجے کے طور پر اس وقت ہوتی ہے. اس طرح کی luminescence کی طریقوں بیرونی تشہیر میں اور واشنگ پاؤڈر میں استعمال کیا جاتا ہے. مؤخر الذکر صورت میں، "clarifier" ٹشو سفید عکاسی کے لئے نہ صرف، بلکہ، نیلے میں بالائے بنفشی تابکاری میں تبدیل کرنے کا معاوضہ اور سفیدی میں اضافہ کے پیلے رنگ میں رہتا ہے.

ابتدائی جائزوں

اگرچہ جگنو اور کوک کی بجلی ارورہ اور سست چمک ہمیشہ بنی نوع انسان کے لیے جانے جاتے ہیں، سب سے پہلے luminescence کی مطالعہ، مصنوعی مواد کے ساتھ شروع ہوا جب بولوگنا (اٹلی) کے Vincenzo کی Kaskariolo Alchemist کی اور موچی، 1603 میں جی. بیریم سلفیٹ کے گرم مرکب (شکل میں پاؤڈر، بھاری مستول) کوئلہ کے ساتھ. کولنگ کے بعد حاصل پاؤڈر، رات نیلے luminescence کی خارج ہونے، اور Kaskariolo جو سورج کی روشنی کو پاؤڈر subjecting کی طرف سے بحال کیا جا سکتا ہے کہ دیکھا. مادہ، "پتھر سولیرس" یا sunstone نامزد کیا گیا تھا کیمیا دانوں نے امید ظاہر کی ہے کیونکہ یہ سونے میں بنیاد دھاتیں تبدیل کرنے کے قابل ہے کہ، علامت جس کا سورج ہے. سے Afterglow جو "روشنی کا کیریئر" کا مطلب "فاسفورس" سمیت مدت کے بہت سے سائنسدانوں، دینے مواد اور دیگر ناموں، کی دلچسپی، کی وجہ سے ہے.

آج کا نام "فاسفورس" microcrystalline چمکیلی شعاعوں مواد ایک فاسفر کہا جاتا ہے، جبکہ صرف کیمیائی عنصر کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. "فاسفورس" Kaskariolo، بظاہر، بیریم سلفائڈ تھا. کیلشیم سلفائڈ کے حل - سب سے پہلے تجارتی طور پر دستیاب فاسفر (1870) ایک "پینٹ Balmain موسم" بن گیا. جدید ٹیکنالوجی میں سب سے اہم میں سے ایک - 1866 میں، یہ پہلی مستحکم زنک سلفائڈ فاسفر میں بیان کیا گیا تھا.

جس سڑ لکڑی یا گوشت اور fireflies میں ظاہر کیا جاتا ہے luminescence کی، انگریزی سائنسدان رابرٹ بوائل، جو، اگرچہ انہوں نے اس روشنی کی جیوراساینک اصل کے بارے میں جانتے ہیں، ابھی تک قائم نہیں کیا bioluminescent نظام کی بنیادی خصوصیات میں سے کچھ کی طرف سے 1672 میں کیا گیا تھا کے پہلے سائنسی علوم میں سے ایک:

• سردی گلو؛
• مثلا شراب، ہائڈروکلوری امل اور امونیا کیمیائی ایجنٹوں کی طرف سے دبا جا سکتا ہے؛
• تابکاری ہوا تک رسائی کی ضرورت ہے.

سال 1885-1887 میں، یہ ویسٹ انڈین جگنو سے خام ارک (pyrophorus) اور کلیم Foladi جب ملایا کہ پیداوار روشنی منایا گیا.

پہلی مؤثر chemiluminescent مواد جیسے luminol nonbiological مصنوعی مرکبات، 1928 سال میں دریافت کیا گیا تھا.

Chemi- اور bioluminescence

کیمیائی رد عمل، خاص طور پر آکسیکرن رد عمل میں جاری توانائی کے سب سے زیادہ گرمی کے فارم ہے. کچھ رد عمل، لیکن chemiluminescence (CL) سے پہلے الیکٹرانوں کو اعلی سطح تک، اور فلوروسینٹ سالموں میں اتیجیت کرنے کے لئے استعمال ایک حصہ ہے. مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ CL ایک عالمگیر رجحان ہے، لیکن luminescence کی شدت جو حساس ڈٹیکٹر کے استعمال کی ضرورت ہے تاکہ چھوٹی ہے. تاہم، وہاں ہیں، وشد CL نمائش کہ مرکبات میں سے کچھ. بہترین ان کے نام سے جانا جاتا ہائیڈروجن پیروکسائڈ کے ساتھ آکسیکرن صلی اللہ علیہ وسلم ایک مضبوط نیلے یا نیلے رنگ سبز روشنی حاصل کر سکتے ہیں جس luminol ہے. اور lucigenin lofin - CL-مادہ کے دیگر خوبیوں. ان چمک CL کے باوجود، نہ ان میں سے سب کی روشنی میں کیمیائی توانائی میں تبدیل کرنے میں مؤثر ہیں، یعنی. K. کم انووں کے 1 فیصد پرکاش کا اخراج کے مقابلے میں. 1960s میں یہ oxalic ایسڈ کی esters کی، انتہائی فلوروسینٹ کھشبودار مرکبات کی موجودگی میں کی anhydrous سالوینٹس میں سے oxidized 23 فیصد کارکردگی کے ساتھ روشن پرکاش کا اخراج ہے کہ پایا گیا.

Bioluminescence خامروں کی طرف سے مستحکم بنایا chemiluminescence کی ایک خاص قسم ہے. ان کے رد عمل کے luminescence کی پیداوار ہے جس کا مطلب luciferin reactant میں سے ہر ایک انو اتسرجک ریاست میں داخل ہوتا ہے، 100٪ تک پہنچ سکتے ہیں. تمام معلوم آج bioluminescent رد عمل ہوا کی موجودگی میں جاری آکسیکرن رد عمل مستحکم بنایا.

ترمالل حوصلہ افزائی luminescence کی

Thermoluminescence کوئی تھرمل تابکاری لیکن روشنی اخراج مواد، الیکٹرون جس گرمی کی طرف سے حوصلہ افزائی کر رہے ہیں کو مضبوط بنانے کا مطلب ہے. تھرمل کچھ معدنیات میں اور خاص طور پر کرسٹل phosphors میں مشاہدہ luminescence کی حوصلہ افزائی کی تھی کے بعد وہ روشنی کی طرف سے حوصلہ افزائی کی گئی.

photoluminescence

Photoluminescence مواد پر برقناطیسی تابکاری کے واقعے کی کارروائی کے تحت اس وقت ہوتی ہے جس میں، ایکس رے اور ڈے گاما تابکاری کو بالائے ذریعے نظر آنے والی روشنی کی رینج میں بنایا جا سکتا ہے. luminescence کی میں photons کی طرف سے حوصلہ افزائی، خارج روشنی کی طول موج دلچسپ کی طول موج کے مقابلے کے لیے عام طور پر برابر یا اس سے زیادہ ہے (میٹر. کرنے کے لئے یا اس سے کم طاقت E. برابر). ایٹموں یا آئنوں کی کمپن میں آنے والی توانائی کی تبدیلی کی وجہ سے ہونے طول موج میں یہ فرق. کبھی کبھی، انتہائی لیزر بیم کے ساتھ خارج روشنی ایک چھوٹے طول موج ہو سکتا ہے.

حقیقت یہ PL بالائے بنفشی تابکاری کی طرف سے حوصلہ افزائی کی جا سکتی ہے کہ، جرمن ماہر طبیعیات جوہان ریٹر 1801. میں انہوں phosphors سپیکٹرم کے جامنی حصے کے پوشیدہ خطے میں چمکیلی چمک، اور اس طرح UV تابکاری کھول دیا ہے غور کی طرف سے دریافت کیا گیا تھا. نظر آنے والی روشنی کو UV کے تبادلوں عظیم عملی اہمیت کا حامل ہے.

گاما اور ایکس رے آئنسازی عمل کی طرف luminescence کی ریاست الیکٹرانوں اور آئنوں کی پنرسنیوجن، luminescence کی اس وقت ہوتی ہے جس کے تحت کی طرف سے پیروی کرنے phosphors، اور دوسرے کرسٹل مواد اتیجیت. اس کے استعمال ریڈیولاجی میں استعمال فلوروسکوپی، اور ٹمٹماہٹ کاؤنٹر میں ہے. گزشتہ ریکارڈ اور ایک فاسفر، photomultiplier کی سطح کے ساتھ نظری رابطے میں ہے جس کے ساتھ لیپت ایک ڈسک پر ہدایت گاما تابکاری کی پیمائش.

triboluminescence

جب مثلا شکر، پسے ہوئے، دستیاب چنگاری بعض مادہ کے کرسٹل،. ایک ہی بہت سے نامیاتی اور غیر نامیاتی مادہ میں منایا جاتا ہے. مثبت اور منفی برقی الزامات کی طرف سے پیدا luminescence کی ان تمام اقسام. حالیہ crystallization کے عمل میں میکانی علیحدگی سطحوں کی طرف سے تیار. یا تو براہ راست انووں کے moieties درمیان، یا تو الگ سطح کے قریب ماحول کے luminescence کی کے اتیجنا کے ذریعے - روشنی کے اخراج پھر نروہن کی طرف سے جگہ لیتا ہے.

electroluminescence

thermoluminescence طور پر، electroluminescence (ال)، اصطلاح luminescence کی مشترکہ خصوصیت کے مختلف اقسام میں شامل ہیں جن میں سے کیا جاتا ہے کہ روشنی خارج ہے جب گیسوں، مائعات اور ٹھوس مواد میں ایک برقی ڈسچارج. 1752 میں، بنجمن فرینکلن ماحول کے ذریعے بجلی کی حوصلہ افزائی بجلی خارج ہونے والے مادہ کے luminescence کی قائم کی. 1860 میں، ڈسچارج چراغ پہلے لندن کے رائل سوسائٹی میں مظاہرہ کیا گیا تھا. وہ کم دباؤ پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ذریعے ایک ہائی وولٹیج ڈسچارج ساتھ ایک روشن سفید روشنی کی پیداوار. جدید فلوروسینٹ لیمپ بجلی خارج ہونے والے مادہ چراغ کی طرف سے حوصلہ افزائی electroluminescence اور photoluminescence پارا جوہری کے ایک مجموعہ کی بنیاد پر کیا جاتا ہے، ان کی طرف سے خارج بالائے بنفشی تابکاری فاسفر ذریعے دکھائی روشنی میں تبدیل کیا جاتا ہے.

EL آئنوں (اور اس طرح chemiluminescence کی ایک قسم) کی پنرسنیوجن کی وجہ سے electrolysis کے دوران الیکٹروڈ پر منایا. جس نے بھی electroluminescence طور پر کہا جاتا ہے روشنی کے چمکیلی شعاعوں زنک سلفائڈ اخراج ہوتا ہے، کی پتلی تہوں میں برقی میدان کے اثر و رسوخ کے تحت.

ہیرے، روبی، کرسٹل فاسفورس اور بعض پیچیدہ پلاٹینم نمک - مواد کی ایک بڑی تعداد کو تیز ئلیکٹرانوں کے زیر اثر luminescence کی اخراج. cathodoluminescence کا پہلا عملی کی درخواست - Oscilloscope کی (1897). بہتر کرسٹل phosphors کا استعمال کرتے ہوئے اسی طرح کی سکرین ٹیلی ویژن، راڈار، oscilloscopes کو اور الیکٹرا نی خوردبینیں میں استعمال کیا جاتا ہے.

ریڈیو کے

تابکار عناصر الفا ذرات (ہیلیم نابیک)، الیکٹران اور گاما شعاعوں (ایک اعلی توانائی برقناطیسی تابکاری) اخراج کر سکتے ہیں. تابکاری luminescence کی - تابکار مادہ کی طرف سے حوصلہ افزائی ایک گلو. الفا ذرہ کرسٹل فاسفر، خوردبین چھوٹے ٹمٹماہٹ تحت دستیاب بمباری جب. انگریزی بوتیکشاستری استعمال کرتے ہوئے یہ اصول ، ارنسٹ ردرفورڈ ایٹم ایک مرکزی کور ہے کہ یہ ثابت کرنے کے لئے. گھڑیاں اور دیگر آلات مارکنگ کے لئے استعمال کیا خود برائٹ پینٹ آر ایل پر مبنی ہیں. انہوں نے مثال tritium کے یا ریڈیم لئے فاسفر اور تابکار مادہ، پر مشتمل ہوتے ہیں. سورج پر تابکار عمل الیکٹرانوں اور آئنوں کے خلا بڑی عوام میں کا اخراج: - متاثر کن قدرتی luminescence کی شمالی لائٹس ہے. وہ زمین سے رجوع کرتے ہیں تو، اس کے geomagnetic میدان کھمبے پر ان کو ہدایت. ماحول کے اوپری تہوں میں گیس خارج ہونے والے مادہ کے عمل اور ایک مشہور ورورا تخلیق کرتے ہیں.

luminescence کی: عمل کی طبیعیات

اتیجنا (690 ینیم اور 400 ینیم کے درمیان طول موج کے ساتھ یعنی E.) نظر آتا ہے روشنی کا اخراج توانائی، جس میں کم از کم آئنسٹائن قانون میں مقرر کیا جاتا ہے کی ضرورت ہے. E = hν = ہائی کورٹ / λ: توانائی (E) میں ایک خلا (ج) روشنی (ν) یا اس کی رفتار کے تعدد، طول موج (λ) سے تقسیم سے ضرب پلینک کی مسلسل (H) کے برابر ہے.

اس طرح، توانائی اتیجنا کے لئے کی ضرورت ہے (پیلے رنگ کے لئے) 60 کلو کیلوری کو 40 kilocalories (سرخ)، اور مادہ کی MOL فی (جامنی کرنے کے لئے) 80 کیلوریز سے حدود. 1.8 سے 3.1 EV کے لئے - الیکٹران وولٹ میں (1 eV کے = 1،6 × 10 ^-12 erg کے) - توانائی کے اظہار کا ایک اور طریقہ.

اتیجنا توانائی ایک اعلی ایک کے لئے اس زمین کی سطح سے کودنے کہ luminescence کی کے لئے ذمہ دار الیکٹرون میں منتقل کیا جاتا ہے. ان حالات کوانٹم میکینکس کے قوانین کی طرف سے مقرر کر رہے ہیں. اتیجنا کے مختلف میکانزم جو واحد ایٹموں اور سالموں میں پایا جاتا ہے یا نہیں پر یا کرسٹل میں انووں کے مجموعے میں منحصر ہے. انہوں نے اس طرح الیکٹرانوں، مثبت آئنوں یا photons کی تیز ذرات، کی کارروائی کی طرف سے شروع کر رہے ہیں.

اکثر ایسا ہوتا ہے، اتیجنا توانائی تابکاری کی ایک الیکٹران بلند کرنے کی ضرورت کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے. مثلا، فاسفر luminescence کی کرسٹل ٹیلی ویژن کی سکرین، کیتھوڈ الیکٹرانوں 25،000 وولٹ کی اوسط توانائیوں کے ساتھ پیدا. بہر حال، فلوروسینٹ روشنی کے رنگ ذرہ توانائی کا تقریبا آزاد ہے. یہ کرسٹل توانائی کے مراکز کی حوصلہ افزائی ریاست کی سطح کی طرف سے متاثر ہوتا ہے.

فلوروسینٹ لیمپ

ذرات، luminescence کی ہوتی ہے جس کی وجہ سے - ایٹموں یا سالموں کے اس بیرونی الیکٹرانوں. فلورسنٹ لیمپ، میں پارا ایٹم جیسے ایک اعلی سطح پر دو بیرونی الیکٹران میں سے ایک لفٹنگ، توانائی 6.7 eV کے یا اس سے زیادہ کے اثر و رسوخ کے تحت کارفرما ہے. زمین کی حالت پر اس کی واپسی کے بعد توانائی میں فرق 185 ینیم کی طول موج کے ساتھ بالائے بنفشی روشنی کے طور پر خارج ہو. بیس اور ایک اور سطح کے درمیان منتقلی کی پیداوار بالائے بنفشی تابکاری 254 ینیم، کے نتیجے میں، دوسرے فاسفر پیدا دکھائی روشنی مجا کر سکتے ہیں جس میں.

یہ تابکاری کم دباؤ پارا وانپ (10 ^-5 ماحول) میں استعمال میں خاص طور پر شدید ہے گیس ڈسچارج لیمپوں کم دباؤ کی. لہذا الیکٹران توانائی کے بارے میں 60٪ میں تبدیل کیا جاتا یک رنگی UV روشنی.

اعلی دباؤ میں، تعدد بڑھاتا ہے. سپیکٹرا اب کوئی 254 ینیم میں سے ایک ورنکرم سطر پر مشتمل ہوتے ہیں، اور تابکاری توانائی مختلف الیکٹرانک سطحوں پر اسی ورنکرم لائنوں سے تقسیم کیا ہے: 303، 313، 334، 366، 405، 436، 546 اور 578 ینیم. ہائی پریشر پارا لیمپ نتیجے کے سفید بدل جاتا ہے کے طور پر ایک فاسفر کا استعمال کرتے ہوئے سرخ روشنی میں تابکاری کا حصہ تبدیل کرتے ہوئے، دستیاب 405-546 ینیم نیلے رنگ سبز روشنی کے بعد سے، روشنی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.

گیس انو پرجوش ہیں جب، ان کے luminescence کی سپیکٹرا وسیع بینڈ دکھائے؛ صرف ئلیکٹرانوں سطحوں اعلی توانائی کی لیکن مجموعی طور پر جوہری کی بیک وقت بہت پرجوش کے vibrational اور گھورنی تحریک کو زندہ کیا جاتا ہے. انو کے vibrational اور گھورنی توانائی منتقلی توانائیاں، ایک بینڈ کے تھوڑا سا مختلف طول موج کے اجزاء کی ایک بہسنکھیا کی وضاحت کرنے کے لئے شامل ہے جس میں سے 10 ^-2 اور 10 ^-4 ہیں وجہ یہ ہے. بڑے انووں کئی اتیویاپی سٹرپس، منتقلی میں سے ہر ایک قسم کے لئے ایک ہی ہے. حل میں تابکاری انو فائدہ پہنچانے کہ میں بہت پرجوش انو اور سالوینٹس انووں کی ایک نسبتا بڑی تعداد کے تعامل کی وجہ سے ہونے ribbonlike. سالموں میں، آناخت orbitals کے کے luminescence کی بیرونی الیکٹران میں ملوث ایٹموں میں کے طور پر.

مائدیپتی اور phosphorescence

یہ شرائط نہ صرف چمک کی مدت کی بنیاد پر، بلکہ اس طرح کی پیدا کردہ راہ پر بھی ممنوع کیا جا سکتا ہے. جب الیکٹرانک ایک سنگل ریاست میں حوصلہ افزائی کرتا ہے جب 10 ^-8 کے رہائش کا وقت رہتا ہے جس سے یہ آسانی سے زمینی حالت میں واپس آسکتا ہے، مادہ اپنی توانائی کو فلورسنسی کی شکل میں لے جاتا ہے. منتقلی کے دوران، اسپن تبدیل نہیں ہوتا. بنیاد اور حوصلہ افزائی ریاستوں میں اسی طرح کی کثرت ہے.

تاہم، برقی توانائی کی سطح کو بلند کیا جا سکتا ہے ("حوصلہ افزائی تین ریاست" کہا جاتا ہے) اس کے اسپن کے بہاؤ کے ساتھ. کوانٹم میکانکس میں، ٹرپل ریاستوں سے سنگل ریاستوں میں ٹرانسمیشن حرام ہیں، اور، اس کے نتیجے میں، ان کی زندگی بہت زیادہ ہے. لہذا، اس معاملے میں luminescence ایک بہت طویل وقت ہے: فاسفورسسن کا مشاہدہ کیا جاتا ہے.