Акты - поглощение
Cтраница 3
Вавиловым [306] и легла в основу современных представлений о механизме люминесценции. Акты поглощения и излучения локализованы в пределах отдельной молекулы или атома и вызывают только внутреннюю их перестройку. Люминесценция такого рода типична для паров и газов, но часто встречается также в растворах и твердых средах. Излучение характеризуется большой скоростью ( Л0 - 8 сек. Второй вид свечения может обладать большой длительностью и связан с обратным переходом в нормальное состояние метастабн. [31]
Развитие лавины носителей того или иного знака определяется особенностями поглощения квантов света в приборе. Как отмечалось в § 14 - 2, значение коэффициента поглощения а0 различно для разных длин волн. В случае длинноволнового облучения основные акты поглощения протекают за переходом и, следовательно, в область объемного заряда, создавая лавину, приходят электроны. [32]
Коэффициент к зависит от ряда факторов: электрофизических свойств материала, толщины слоя полупроводника вблизи поверхности и др. В самом деле, величина фототока определяется характером движения неравновесных световых носителей заряда. Это движение включает в себя диффузию частиц к запирающему слою и дрейф носителей в поле § к через запирающий слой. Очевидно, что если основные акты поглощения происходят в р-слое, то для получения коэффициента к, близкого к единице, толщина этого слоя w должна быть много меньше диффузионной длины: w L. С другой стороны, чрезмерное уменьшение w может привести к к тому, что основные акты поглощения будут происходить очень близко к поверхности, где вероятность рекомбинации на поверхностных уровнях существенно больше. [33]
Это устраняет вляние конечной спектральной полуширины как причины нелинейности градуировочного графика, особенно при больших значениях поглощения. Лазерный пучок высокой интенсивности сводит к минимуму влияние дробового шума, что обеспечивает возможность более точных измерений коротко-живущих частиц, нестационарных пиков поглощения атомизаторов с омическим нагревом, лазерных факелов и искр. Под действием падающего излучения большой плотности большая часть атомов переходит в возбужденное состояние, что позволяет проводить атомно-абсорбционные измерения из возбужденного состояния. Падающее излучение еще более высокой плотности способно вызвать двухфотонные акты поглощения и за счет них заселить возбужденные состояния, для которых правила отбора запрещают создание заметной прямой населенности посредством однофотонного поглощения. [34]
 |
Изменение энергетического состояния молекулы при поглощении ( / и излучении ( 2 энергии. [35] |
Но возбужденное состояние является неустойчивым, и тело стремится вернуться в исходное состояние, передав избыточную энергию окружающей среде. Такая передача энергии может быть осуществлена либо путем теплового обмена, либо в виде светового излучения, которое и является собственно люминесценцией. На рис. 12 приводится энергетический спектр нормального и возбужденного состояний молекулы. Стрелка 2 соответствует люминесцентному излучению. Это объясняется тем, что за время, разделяющее акты поглощения и излучения, молекула, находясь в возбужденном состоянии, успевает растратить часть запасенной энергии, например, путем теплового обмена с окружающей средой. [36]
Первоначальные воззрения Ленарда [ 157 были основаны на опытах с сульфидами щелочноземельных металлов. По его представлениям атом активатора в них химически связан с основными компонентами решетки за счет побочных валентностей и образует как бы сложную молекулу. Состав такой молекулы не может быть выражен обычной химической формулой. Стехиометрические соотношения в ней очень неопределенны; на один чуждый атом может приходиться различное число основных элементов кристалла, расположенных в виде цепи или замкнутого кольца. В такой громоздкой искусственно созданной молекуле-центре протекают акты поглощения и излучения. Процесс возбуждения состоит в отделении электрона от атома активатора. Возбужденный электрон не выходит, однако, за пределы центра и при возвращении в первоначальное состояние дает начало люминесцентному излучению. Возбужденное состояние может быть достаточно устойчивым в зависимости от степени энергетической изолированности центра. Это объясняет случаи длительного послесвечения. Последнее тем больше, чем меньше число атомов активатора; сами центры при этом крупнее и активные атомы лучше изолированы от окружающей обстановки и друг от друга. [37]
Страницы: 1 2 3