Hiện tượng quang phát quang là gì?

Câu hỏi: Hiện tượng quang phát quang là gì?

Câu trả lời:

Sự phát quang là khả năng một số chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.

Ví dụ

Nếu chiếu chùm bức xạ tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch huỳnh quang. Khi đó chúng ta sẽ thấy dung dịch phát ra ánh sáng xanh lục. Khi đó chúng ta nói ánh sáng tử ngoại là ánh sáng kích thích và ánh sáng xanh lục là ánh sáng phát quang.

Cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu thêm về hiện tượng này:

1. Phân loại

Hiện tượng phát quang hiện được chia thành hai loại chính:

- Huỳnh quang: Là sự phát quang có thời gian phát quang cực ngắn, trung bình dưới 10-8s. Điều này có nghĩa là sự phát quang gần như bị dập tắt ngay khi tắt đèn kích thích.

- Sự phát quang: Sự phát quang có thời gian phát quang dài trung bình từ 10-8s trở lên. Photpho thường xảy ra với chất rắn.

2. Định luật phát quang Xtox

Định luật phát quang của Xtox được hiểu như sau: Ánh sáng phát quang có bước sóng λ 'sẽ dài hơn ánh sáng kích thích có bước sóng ? nghĩa là ?'> ?.

Điều kiện phát quang:

Sự phát quang có đặc điểm:

Trong phân tử, các electron thường ở trạng thái lượng tử ổn định với mức năng lượng và spin xác định. Khi có các photon bay vào phân tử, hoặc có các kích thích khác như các hạt (như hạt êlectron, hạt alpha, ...) có năng lượng thích hợp bay vào thì các điện tử trong phân tử sẽ có khả năng hấp thụ năng lượng của hạt bay tới. hạt và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn.

- Sự chuyển sang trạng thái mới gọi là trạng thái kích thích có thể diễn ra dễ dàng khi không có sự thay đổi về spin mà chỉ có sự thay đổi về năng lượng. Khi đó trạng thái mới không tồn tại lâu và êlectron dễ dàng rơi trở lại trạng thái cơ bản; phát ra photon (huỳnh quang) hoặc giải phóng năng lượng dưới dạng dao động nhiệt (tạo ra phonon; đây là điều xảy ra ở hầu hết các vật thể tối: chúng hấp thụ ánh sáng và nóng lên).

Tuy nhiên, trong photpho, một phần nhỏ electron ở trạng thái kích thích có thể thay đổi spin sang trạng thái có spin khác, nhưng năng lượng vẫn như cũ. Trạng thái này, có cả spin và năng lượng khác với spin và năng lượng của trạng thái cơ bản, không dễ dàng trở lại trạng thái cơ bản vì nó bị cấm bởi các quy tắc của cơ học lượng tử.

- Để trở về trạng thái cơ bản, va chạm nhiệt giữa các phân tử sẽ làm cho êlectron giải phóng hoặc hấp thụ thêm năng lượng dưới dạng nhiệt (năng lượng của các phonon) và chuyển sang trạng thái dễ rơi trở lại mức cơ bản. sao chép. Khi giảm xuống mức cơ bản; Năng lượng của một electron có thể được giải phóng dưới dạng phonon (nhiệt) hoặc photon (năng lượng ánh sáng).

Ví dụ về hiện tượng phát quang: Con đom đóm là hiện tượng phát quang.

3. Các ứng dụng của phát quang

- Các hoạt chất giúp tăng thời gian phát sáng có thể là kim loại như đồng, bạc. Thêm niken có thể làm giảm thời gian phát sáng.

- Kẽm sulfua (ZnS) với 5 ppm đồng thường được dùng làm đồ chơi phosphor. Hỗn hợp kẽm sulfua và cadimi sulfua (CdS) có thể tạo màu tùy thuộc vào nồng độ pha trộn; và có thể phát sáng từ 1 đến 10 giờ. SrAlO3 có lẫn Eu là một chất lân quang màu xanh lam kéo dài. CaS SrS hỗn hợp với Bi có thể sáng trong 12 giờ [1]. Những chất này có thể được trộn với vật liệu chế tạo đồ vật hoặc trộn với mực hoặc sơn.

- Loại chất phát quang được tạo thành từ hai chất: kẽm sunfua, hoặc CaS, và một chất phóng xạ. Để ánh sáng có thể phát ra liên tục, người ta thêm vào một ít chất phóng xạ như C 14, S 35, Sr 90, Tl 204, Ra hoặc đồng vị Po.

Hầu hết các vật liệu phát quang đều cho màu xanh lam. Vật liệu màu đỏ thường có thời gian phát sáng ngắn hơn.

4. Bài tập trắc nghiệm hiện tượng phát quang

Câu hỏi 1: Chất nào sau đây là hiện tượng quang phát quang?

A. Chúng tôi không thể nhìn thấy các dòng trong Laiman và Pasen. loạt

B. Bức xạ có bước sóng ngắn nhất trong dãy Banme có màu tím.

C. Trong mỗi dãy vạch, vạch thứ nhất ứng với bức xạ có bước sóng dài nhất.

D. Bức xạ có bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử có thể phát ra ứng với sự chuyển êlectron từ quỹ đạo ngoài cùng về quỹ đạo K.

Câu 2: Phát biểu nào đúng về hiện tượng quang phát quang?

A. tần số nhỏ hơn tần số ánh sáng kích thích.

B. bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng kích thích.

C. bước sóng bằng bước sóng của ánh sáng kích thích.

D. tần số lớn hơn tần số ánh sáng kích thích.

Câu hỏi 3: Trong đèn huỳnh quang, ánh sáng kích thích có bước sóng 0,36 μm, phôtôn ánh sáng huỳnh quang có thể mang năng lượng là:

A. 5 eV

B. 3 eV

C. 4 eV

D. 6 eV

Câu hỏi 4: Trong quá trình phát quang, thời gian phát quang:

A. Khoảng thời gian từ khi ngừng kích thích đến khi ngừng phát quang.

B. Là khoảng thời gian kể từ lúc bắt đầu kích thích đến khi dừng phát quang.

C. Khoảng thời gian từ khi bắt đầu kích thích đến khi dừng hẳn.

D. Luôn luôn như nhau đối với mọi chất phát quang.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12