Люминесценция конденсированных сред. Иванов Н.А. - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

14
Лабораторная работа N4
Кинетика люминесценция. Методы измерения кинетики
Теория
1. Кинетика люминесценции. Длительность люминесценции, а точнее
кинетические уравнения ее нарастания и затухания после включения и
выключения возбуждения – важнейшие характеристики люминесценции. Именно
кинетика люминесценции дает возможность судить о тех процессах, которые
происходят между поглощением энергии и испусканием люминесценции. В
простейших случаях эти промежуточные процессы (например, процессы
релаксации) происходят очень быстро и кинетика люминесценции определяется
вероятностями излучательных и безызлучательных переходов из возбужденного в
невозбужденное состояние. В более сложных случаях, когда испусканию
люминесценции предшествуют процессы переноса энергии или захват носителей
заряда на ловушках или переход в метастабильное сотояние, кинетика
люминесценции может быть более сложной.
Рассмотрим процесс затухания люминесценции после выключения
возбуждения в некоторый момент времени в случае мономолекулярной кинетики,
то есть испускание кванта люминесценции происходит в том же центре свечения,
происходит и поглощения кванта возбуждения. Пусть n – концентрация
возбужденных центров свечения в момент времени t и α – вероятность
девозбуждения центра за единицу времени. Тогда изменение концентрации
возбужденных центров за бесконечно малый промежуток времени может быть
записано в виде
dn/dt = - α n.
При интегрировании полагаем, что момент t соответствует моменту
выключения возбуждения и получаем
n = n
t
exp (-α t),
где n
t
– число возбужденных центров в момент выключения возбуждения.
Теперь интенсивность люминесценции может быть записана в виде
I = α
1
n = α
1
n
t
exp (-α t) = I
o
exp (-α t),
где α
1
– вероятность девозбуждения с испусканием кванта люминесценции,
I
o
– начальная интенсивность свечения.
Это простейшая кинетика люминесценции – экспоненциальное затухание
после выключения возбуждение, наблюдается в тех случаях, когда вероятность
безызлучательных переходов не зависит от времени, прошедшего после
возбуждения, и отсутствуют нелинейные зависимости. Только в этом случае имеет
место одинаковое экспоненциальное затухание как после короткого импульса
возбуждения, так и после выключения стационарного возбуждения.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                             Лабораторная работа N4

                         Кинетика люминесценция. Методы измерения кинетики

                                                          Теория

               1. Кинетика люминесценции. Длительность люминесценции, а точнее
         кинетические уравнения ее нарастания и затухания после включения и
         выключения возбуждения – важнейшие характеристики люминесценции. Именно
         кинетика люминесценции дает возможность судить о тех процессах, которые
         происходят между поглощением энергии и испусканием люминесценции. В
         простейших случаях эти промежуточные процессы (например, процессы
         релаксации) происходят очень быстро и кинетика люминесценции определяется
         вероятностями излучательных и безызлучательных переходов из возбужденного в
         невозбужденное состояние. В более сложных случаях, когда испусканию
         люминесценции предшествуют процессы переноса энергии или захват носителей
         заряда на ловушках или переход в метастабильное сотояние, кинетика
         люминесценции может быть более сложной.
               Рассмотрим процесс затухания люминесценции после выключения
         возбуждения в некоторый момент времени в случае мономолекулярной кинетики,
         то есть испускание кванта люминесценции происходит в том же центре свечения,
         происходит и поглощения кванта возбуждения. Пусть n – концентрация
         возбужденных центров свечения в момент времени t и α – вероятность
         девозбуждения центра за единицу времени. Тогда изменение концентрации
         возбужденных центров за бесконечно малый промежуток времени может быть
         записано в виде
                                               dn/dt = - α n.
               При интегрировании полагаем, что момент t соответствует моменту
         выключения возбуждения и получаем
                                             n = nt exp (-α t),
               где nt – число возбужденных центров в момент выключения возбуждения.
         Теперь интенсивность люминесценции может быть записана в виде
                                 I = α1 n = α1 nt exp (-α t) = Io exp (-α t),
               где α1 – вероятность девозбуждения с испусканием кванта люминесценции,
                   Io – начальная интенсивность свечения.
               Это простейшая кинетика люминесценции – экспоненциальное затухание
         после выключения возбуждение, наблюдается в тех случаях, когда вероятность
         безызлучательных переходов не зависит от времени, прошедшего после
         возбуждения, и отсутствуют нелинейные зависимости. Только в этом случае имеет
         место одинаковое экспоненциальное затухание как после короткого импульса
         возбуждения, так и после выключения стационарного возбуждения.

                                                                                    14

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы