Kirish Nazariy qism Lyuminessent analiz

Lyuminessent analiz
Yoritgich (lotincha lumen, genus case luminis - engil va -escens - jarayon yoki holatni anglatuvchi suffiks, -ēscō - bo'lmoq) - qo'zg'alish energiyasini yutgandan so'ng hosil bo'lgan moddaning issiqliksiz yonishi. Luminescence birinchi marta 18-asrda tasvirlangan.
Dastlab, lyuminestsentsiya foniylar deb ataladigan nurli bo'yoqlar va yorug'lik kompozitsiyalarini ishlab chiqarishda, qorong'ida foydalanish uchun mo'ljallangan qurilmalar ko'lamida qo'llash uchun ishlatilgan. SSSRda 1948 yilgacha sovet olimi S.I. Vavilov Oliy Kengash sessiyasida iqtisodiy lyuminestsent lampalar ishlab chiqarishni boshlashni va kimyoviy moddalarni tahlil qilishda lyuminestsentsiyadan foydalanishni taklif qilgan paytda lyuminestsensiya SSSRda katta e'tiborni jalb qilmadi. Kundalik hayotda lyuminestsentsiya fenomenlari asosan "kunduzgi yorug'lik" lyuminestsent lampalar va rasm naychalarining katod nurlari naychalarida qo'llaniladi. Yoritgich fenomenidan foydalanish yorug'lik amplifikatsiyasi fenomeni uchun asos bo'lib, V.A. Fabrikant tomonidan eksperimental ravishda tasdiqlangan va kvant elektronikasining ilmiy-texnik yo'nalishiga asoslanib, uni yorug'lik kuchaytirgichlari va stimulyatsiya qilingan radiatsiya generatorlarida (lazerlarda) qo'llashni aniqlaydi. "Agar ortiqcha nurlanishning cheklangan davomiyligi 10-10 sekund yoki undan ko'proq davom etsa, biz lyuminesansiyani tanadagi harorat radiatsiyasidan ortiqcha deb ataymiz." Sovet olimi S. I. Vavilov tomonidan 1948 yilda berilgan lyuminesansiyaning kanonik ta'rifi shunday. Bu shuni anglatadiki, uning nurlanishining spektral to'lqin uzunligi diapazonidagi lyuminestsent jismning yorug'ligi lyuminestsent jism bilan bir xil haroratga ega bo'lgan xuddi shu spektral diapazondagi mutlaqo qora tananing yorqinligidan ancha katta.

Ta'rifning birinchi qismi yorug'lik nurlanishini yuqori haroratga ega bo'lganda ayniqsa yuqori haroratlarda muhim bo'lgan issiqlik nurlanishidan ajratib olishga imkon beradi. Yoritgichning muhim xususiyati shundaki, u ancha past haroratlarda o'zini namoyon qilishi mumkin, chunki u chiqaradigan tizimning issiqlik energiyasidan foydalanmaydi. Buning uchun lyuminesans ko'pincha "sovuq porlash" deb nomlanadi. Vavilov tomonidan kiritilgan davomiylik mezoni yordamida lyuminestsentni boshqa termal nurlanish turlaridan ajratish mumkin: tarqalish va yorug'likni aks ettirish, Ramanning tarqalishi, Cherenkov radiatsiyasi. Ularning davomiyligi yorug'lik to'lqinining tebranish davridan kamroq (ya'ni, <10−10 s).

Yoritgichning fizik tabiati atomlar yoki molekulalar elektronlarining qo'zg'alish holatidan erga erga radiatsion o'tishidan iborat. Shu bilan birga, turli xil omillar ularning dastlabki qo'zg'alishiga sabab bo'lishi mumkin: tashqi nurlanish, harorat, kimyoviy reaktsiyalar va boshqalar.
Elektron delokallashgan moddalar (konjugatsiyalangan tizimlar) eng kuchli luminesansga ega. Antrasen, naftalin, aromatik aminokislotalar va ba'zi protez guruhlari bo'lgan oqsillar, ko'plab o'simlik pigmentlari va xususan xlorofill, shuningdek, bir qator dorilar yorqinlikni namoyon qilish qobiliyatiga ega. Ko'pincha lyuminestsent tahlilida zaif lyuminestsent noorganik birikmalar bilan lyuminestsent komplekslarni ishlab chiqarishga qodir bo'lgan organik moddalar qo'llaniladi. Shunday qilib, lyuminestsent titrimetriyada lyuminestsin ko'pincha ishlatiladi.
Dastlab, lyuminesans tushunchasi faqat ko'rinadigan yorug'likka nisbatan qo'llanilgan. Hozirgi vaqtda u infraqizil, ko'zga ko'rinadigan, ultrabinafsha va rentgen nurlanishida qo'llaniladi (elektromagnit to'lqinlar shkalasiga qarang).

Tabiiy lyuminesansiyaning ko'plab shakllari odamlar uchun uzoq vaqtdan beri ma'lum. Masalan, hashoratlarning porlashi (kaminlar), dengiz baliqlari va planktonlarning porlashi, auroralar, minerallarning porlashi, chirigan yog'och va boshqa chirigan organik moddalar. Hozirgi vaqtda lyuminesans qo'zg'alishning ko'plab sun'iy usullari tabiiy shakllarga qo'shilgan. Yorug'likni keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan qattiq va suyuq moddalarga lyuminoforlar deyiladi (Lotin lumen - engil va boshqa yunoncha phoros - tashuvchi).

Moddaning yorishishi uchun uning spektrlari diskret xarakterga ega bo'lishi kerak, ya'ni uning energiya darajasi taqiqlangan energiya zonalari bilan ajratilishi kerak. Shu sababli, doimiy energiya spektriga ega bo'lgan qattiq va suyuq holatda bo'lgan metallar yoritishni bermaydi. Metalllardagi qo'zg'alish energiyasi doimiy ravishda issiqqa aylanadi. Va faqat qisqa to'lqinlar diapazonida metallar rentgen nurlanishini boshdan kechirishi mumkin, ya'ni rentgen nurlari ta'sirida ikkilamchi rentgen nurlarini chiqaradi. Moddalar, atomlar, molekulalar yoki ionlarning turli xil kuzatuvchi omillar ta’sirida shug`ullanish xossasi lyuminessentsiya deyiladi. Bunday shug`ullanish 10-10sekund va undan ziyod bo`lishi kerak. Lyuminessentsiyaning ikki turi diskret (ayrim) zarrachalarning shulalanishi va rekombinatsion shulalanish mavjud. Diskret zarrachalarning shulalanishida nurlanish markazini tashkil etadigan faqat bitta zarracha qatnashadi. Shu zarracha energiya yutuvchi va shulalanuvchi vazifani bajaradi. Rekombinatsion shulalanishda nur yutuvchi zarrachalar shulalanmasdan boshqa zarrachalar shulalanadi. Lyuminessentsiyani yuzaga keltiruvchi omillarga ko`ra leominessiya quyidagi turlarga bo`linadi. Agar shulalanish ultrabinafsha va ko`rinadigan spektr sohalariga to`g`i keladigan nurlar ta’siridan yuzaga kelsa, bunday leominassiyaga fotoleominessiya yoki fluoressensiya deyiladi. Shulalanish katod nurlari ta’sirida yuzaga kelsa, bunday leominessensiya katodoleominessensiya deyiladi. Rentgan nurlari ta’sirida shulalanish rentgent leominessensiya, mexanik ta’sir natijasidagi triboleominessensiya, isitish natjasida yuzaga keladigan kaidoleominessensiya, kimyoviy reaksiya energiyasi tufayli yuzaga keladigan shulalanish esa xemilyumensensiya, deyiladi. Leominessensiyaning bulardan tashqari boshqa turlari ham mavjud. Jumladan shulalanishning davomiyligi (davom etish vaqtiga) ko`ra fosforisensiya va fluoressensiyalar farqlanadi. Fosforessensiya qo`zg`atish 55 manbai olingandan so`ng ham moddaning muayyan vaqt shulalanib turishi bilan, fluoressensiya qo`zg`atish manbai olingandan so`ng modda shulalanishining to`xtashi bilan bog`liq. Leominessensiyaning yuzaga kelishi soddalashtirilgan holda