Люминесценция және оның түрлері.

Биологиялық ұлпаларға лазер сәулесінің әсер ету механизмі

Растырған оқытушы Кусаинова К.Т.

Семей, 2008 ж.

Люминесценция және оның түрлері.

Жарықтың сәулеленуі денелерді қыздыру нәтижесінде ғана емес, сонымен қатар басқа құбылыстар кезінде де байқалады. Мысалы, газдардағы электр разряды кезінде, кейбір химиялық үрдістер кезінде (органикалық заттардың шіруі, фосфордың тотығуы) және т.б.

Жарық қоңыздарының (светлячок), теңіз микроағзаларының жарқырауы байқалады. Ультракүлгін сәуленің әсерінен кейбір заттардың екінші ретті көрінетін жарқырауын тудыруға болады. Қызған денелердің жарқырауынан басқа, өздігінен жарқыраудың барлық түрлері суық жарқырау не люминесценция деп аталады.

Жылулық сәулелену денелердің универсал қасиеті болып табылады және сәйкес шарттарда тепе- тең күйге келеді. Люминесценция кең тарағанымен денелердің таңдамалы қасиеті болып табылады, әрі сәулелену тепе- теңдік сипатқа ие бола алмайды. Люминесценцияны тудырған үрдістің энергиясы жұмсалып біткенде, люминесценция тоқтайды. Соған байланысты люминесценция кезінде дене фотондарды жарықтандырады деп айтады. Дененің температурасы люминесценция интенсивтілігіне ықпал ете алса да, люминесценция жылулық сәулеленумен бір мезгілде және оған тәуелсіз жүреді.

Люминесценция жылулық сәулелену сияқты атомға қосымша энергия берілу нәтижесінде орындалады, осыған байланысты ол қозған күйге өтеді, ал негізгі күйге қайтып келген кезде, фотон сәулеленеді. Осы кезде энергетикалық деңгейлерде қозған атомдардың үлестірілуі әртүрлі болады. Жылулық қозу кезінде атомдар дененің температурасына сәйкес келетін барлық энергетикалық деңгейлерде тізбекті орналасады, осы кезде аса төменгі деңгейлерде өте көп атомдар орналасады, осы атомдар саны аса жоғары деңгейлерде экспоненциалды тәуелділік бойынша кемиді. Люминесценция кезінде бұл ереже сақталмайды, яғни аса жоғары белгілі бір энергетикалық деңгейлерде төменгі деңгейлерге қарағанда саны өте көп атомдар орналаса алады «деңгейлердің инверсті қоныстануы».

Люминесценция бөлінеді:

1) атомдар мен молекулалардың қозуларын туғызудың табиғаты бойынша,

2) соңынан жарқыраудың ұзақтылығы бойынша,

3) қозу кезінде атом ішінде жүретін үрдістер бойынша.

Мысалы, биолюминесценция - тірі ағзаларда (саңырауқұлақтарда, бактерияларда, жәндіктерде) байқалатын жарқырау; электролюминесценция - электр разряды кезіндегі газдардың жарқырауы; катодолюминесценция - электрондардың соққысынан қозатын жарқырау (мысалы, электронды- сәулелік түтікшенің экранында); фотолюминесценция - ультракүлгін сәуленің әсерінен пайда болатын жарқырау; рентгенолюминесценция –рентген сәулесінің әсерінен жарқырау.

Ұзақтылығына байланысты соңынан жарқырау флуоресценция, фосфоресценция деп бөлінеді. Қозудың аяқталуымен бір мезгілде тоқтайтын жарқырау флуоресценция деп аталады.Соңынан жарқыраудың ұзақтылығы -тан кем болмаса (көптеген жағдайларда минут не сағат), ондай осындай жарқырау фосфоресценция деп аталады. Соңынан жарқырауы аса ұзақ болатын заттар фосфорлар деп аталады.