Фотолюминесценция

Фотолюминесце́нция

Люминесценция, возбуждаемая светом. Простейший случай Ф. – Резонансное излучение атомных паров, когда испускается электромагнитное излучение такой же частоты, какую имеет возбуждающее излучение. При Ф. молекул и др. сложных систем, согласно Стокса правилу (См. Стокса правило), излучение Ф. имеет меньшую частоту, чем возбуждающий свет. Это правило часто нарушается и наряду со стоксовой наблюдается антистоксова часть спектра – излучение частоты, большей, чем частота возбуждающего света. В более сложных молекулах после поглощения света происходит перераспределение энергии между молекулами, вследствие чего спектр излучения не зависит (или слабо зависит) от возбуждающей частоты.

В результате межмолекулярных взаимодействий, а в сложных молекулах и вследствие внутримолекулярных процессов может происходить переход электронной энергии возбуждения в энергию колебательного, вращательного и поступательного движения молекул, т. е. в тепловую энергию. Такие процессы называются тушением Ф., они приводят к тому, что квантовый выход (отношение числа испускаемых квантов к числу возбуждающих квантов) Ф. оказывается меньше единицы.

Выход Ф., вообще говоря, сложным образом зависит от длины волны возбуждающего света. Для Ф. молекул в жидкой или твёрдой среде С. И. Вавилов установил (1924) закономерность, которую можно рассматривать как обобщение правила Стокса: квантовый выход Ф. постоянен в широкой области длин волн возбуждающего света (стоксово возбуждение) и резко падает при длинах волн, лежащих в области спектра излучения (антистоксово возбуждение).

Более сложные закономерности наблюдаются при Ф. кристаллофосфор (См. Кристаллофосфоры) в тех случаях, когда при поглощении света происходит не только возбуждение, но и фотоионизация. В этом случае Ф. возникает в результате рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения, и выход Ф. и др. её свойства зависят от того, где поглощается возбуждающий свет – в центрах свечения или в кристаллической решётке основного вещества.

Лит.: Левшин В. Л., Фотолюминесценция жидких и твердых веществ, М. – Л., 1951; Антонов-Романовский В. В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966.