Флуоресценция

И. Д. Новиков, "Физика Космоса", 1986 · 26.03.2003 19:16

1. Введение 2. Поле тяготения невращающейся черной дыры 3. Поле тяготения вращающейся черной дыры 4. Физические процессы в поле тяготения черной дыры 1. Введение Черная дыра - область пространства, в к-рой поле тяготения настолько сильно, что вторая космич. скорость (параболическая скорость) для находящихся в этой области тел должна была бы превышать скорость света, т.е.
>> Прочитать статью

А.П. Васи · 25.08.2013 22:31

http://www.veinik.ru/science/anomal/article/919.html

\\\ "Реликтовое излучение" - космическое электромагнитное излучение, приходящее на Землю со всех сторон неба примерно с одинаковой интенсивностью и имеющее спектр, характерный для излучения абсолютно черного тела при температуре около 3К (3 градуса по абсолютной шкале Кельвина, что соответствует 270С). При такой температуре основная доля излучения приходится на радиоволны сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Плотность энергии реликтового излучения 0,25 эВ/см3.
В 1941 году канадский астроном Эндрю Мак-Келлар (Andrew McKellar, 1910-1960) анализировал линии поглощения, вызываемые в спектре звезды 2 Змееносца межзвездными молекулами циана (соединения углерода и азота). Он пришел к выводу, что эти линии (в видимой глазом области спектра) могут возникать только при поглощении света вращающимися молекулами циана. Причем вращение их должно возбуждаться излучением с температурой около 2,3 Кельвина. Ни сам Мак-Келлар, ни кто другой, конечно, не подумали тогда о возможности того, что вращение молекул вызывается реликтовым излучением. Да и сама теория горячего Большого взрыва Вселенной появилась только в 1946 году!
Реликтовое излучение обнаружил в 1955 году аспирант-радиоастроном Тигран Арамович Шмаонов (1932 г.р.). Первое опубликованное признание излучения появилось весной 1964 года в краткой статье А.Р. Дорошкевича и И.Д. Новикова, озаглавленной "Средняя плотность излучения в метагалактике и некоторые вопросы релятивистской космологии" [Доклады АН СССР, т.154, вып.4, стр. 119-121 (809-811)]. Микроволновое фоновое излучение назвал "реликтовым" советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский (1916-1985) в 1978 году [газета "Советская Россия", 20.08.1978].
Наряду с космологическим красным смещением, реликтовое излучение рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.\\\

-------------------------------

А.П. Васи · 25.08.2013 22:33

http://www.veinik.ru/science/anomal/article/919.html

\\\ "Реликтовое излучение" - космическое электромагнитное излучение, приходящее на Землю со всех сторон неба примерно с одинаковой интенсивностью и имеющее спектр, характерный для излучения абсолютно черного тела при температуре около 3К (3 градуса по абсолютной шкале Кельвина, что соответствует 270С). При такой температуре основная доля излучения приходится на радиоволны сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Плотность энергии реликтового излучения 0,25 эВ/см3.
В 1941 году канадский астроном Эндрю Мак-Келлар (Andrew McKellar, 1910-1960) анализировал линии поглощения, вызываемые в спектре звезды 2 Змееносца межзвездными молекулами циана (соединения углерода и азота). Он пришел к выводу, что эти линии (в видимой глазом области спектра) могут возникать только при поглощении света вращающимися молекулами циана. Причем вращение их должно возбуждаться излучением с температурой около 2,3 Кельвина. Ни сам Мак-Келлар, ни кто другой, конечно, не подумали тогда о возможности того, что вращение молекул вызывается реликтовым излучением. Да и сама теория горячего Большого взрыва Вселенной появилась только в 1946 году!
Реликтовое излучение обнаружил в 1955 году аспирант-радиоастроном Тигран Арамович Шмаонов (1932 г.р.). Первое опубликованное признание излучения появилось весной 1964 года в краткой статье А.Р. Дорошкевича и И.Д. Новикова, озаглавленной "Средняя плотность излучения в метагалактике и некоторые вопросы релятивистской космологии" [Доклады АН СССР, т.154, вып.4, стр. 119-121 (809-811)]. Микроволновое фоновое излучение назвал "реликтовым" советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский (1916-1985) в 1978 году [газета "Советская Россия", 20.08.1978].
Наряду с космологическим красным смещением, реликтовое излучение рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.\\\

А.П. Васи · 25.08.2013 22:56

Если взять купюру и посмотреть на нее
под ультрафиолетовым излучением - вот
и я собственно не могу понять как и по какой
причине узоры на купюре в разных цветах,
причиной которому по аналогии
можно было отнести к реликтовому излучению
пространства.

---
\\\Материал из Википедии свободной энциклопедии

Флуоресценция

Материал из Википедии свободной энциклопедии

Перейти к:навигация, поиск

Флуоресценция уранового стекла в ультрафиолетовом свете

Тоник при облучении видимым (слева) и ультрафиолетовым (справа) светом. Голубая флуоресценция обусловлена наличием в напитке производных хинина.

Флуоресце́нция (вариант: флюоресценция) физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S₁ в основное состояние S₀. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями $~S_1 \rightarrow S_0$ или триплетными $~T_1 \rightarrow T_0$ . Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10⁻¹¹−10⁻⁶ с.

Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T₁ в основное состояние S₀. Синглет-триплетные переходы имеют квантово-механический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10⁻³−10⁻² с.

\\\

Теоретические основы

Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от ее строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением (III постулат Бора):

$~E_2 - E_1 = h\nu.$

После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определенной энергии.

Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название Стоксов сдвиг. Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны.^[1]

Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии $~S_0$ . При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние $~S_1$ . При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния $~S_1$ . Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из $~S_1$ , так и из $~S_2$ состояния.

Квантовый выход флуоресценции

Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

$\Phi = \frac {N_{em}} {N_{abs}}$

где $~{N_{em}}$ количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а $~{N_{abs}}$ общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощенной диаграммы Яблонского^[2], где $~{\Gamma}$ и $~k_{nr}$ константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбужденного состояния.

Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

$\Phi = \frac {\Gamma} {\Gamma+k_{nr}}$

Из последней формулы следует, что $~\Phi \rightarrow 1$ если $\frac {k_{nr}} {\Gamma} \rightarrow 0$ , то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.\\\