Лекция тақырыбы: Металдардың электр өткізгіштігі. Металдардың электр өткізгіштігінің классикалық, кванттық теориялары. Асқын өткізгіштік құбылысы. Люминесценция. Вавилов заңы. Холл эффекті
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
AVLUCCAVYDTD16042023150810
| 5.9.-сурет
Люминесценцияның маңызды сипаттамасын Вавилов енгізген, ол - п.ә.к () немесе энергетикалық шығару (выход). Энергетикалық шығару дегеніміз - люминесценция кезінде толық шыққан люминесценция энергиясының қыздыруға кеткен энергияға қатынасы. Энергетикалық шығарудың люминесценцияны қоздыратын (тудыратын) жарық сәулесінің толқын ұзындығына тәуелділігін график түрінде көрсетуге болады (5.10.-сурет): 5.10.-сурет Графикке қарағанда, белгілі толқын ұзындығы аралығында люминесценцияның энергетикалық шығаруы толқын ұзындығына пропорционал өсіп, кейін бірденнен нольге дейін төмендейді екен. Бұл тәуелділікті Вавилов анықтап, оны Вавилов заңы деп атайды. Энергетикалық шығарудың абсалют шамасы 80% және одан да жоғары болуы мүмкін. Енді кристалдық қатты денеде люминесценцияның пайда болу механизмін қарастырайық. Эксперименттен алынған нәтижелерге қарағанда, ішкі құрылымы идеал (тура) кристалдарда люминесценция болмайды екен. Люминесценция болу үшін оның құрылымында ақауды тудыру керек. Ең эффекті ақауларға басқа атомдардың қоспасы жатады. Бұл қоспа атомдарды активаторлар деп атайды. Негізгі заттың ішіндегі қоспа атомдар жүзден бір пайызды құрайды. Қазіргі кезде кристаллофосфор деп аталатын жоғары люминесцентті қасиетке ие кристалдар кеңінен қолданылады. Оларды жасанды түрде арнайы дайындайды, құрылымы өте күрделі. Кристаллофосфор құрамына 3 компонент кіреді: негізгі зат, активатор және плавни. Негізгі зат ретінде ZnS, CaS, CdS және басқалар жиі қолданылады, ал активатор ретінде ауыр металдар қолданылады-Ag, Cu, Bi, Mn, т.б. плавни ретінде оңай балқитын тұздар қолданылады. Люминесценцияның спектралдық құрамы және энергетикалық шығуы негізгі затқа және активатордың табиғаттарына тәуелді. Флюресценцияланатын люминофордың энергетикалық схемасы 5.11.-суретте көрсетілген: 5.11.-сурет Толық толтырылған I зонамен еркін зона II аралығында А активатордың қоспа деңгейі орналасады. Активатор атомы hν фотонды жұтып, электрон А қоспа деңгейден ІІ еркін зонаға өтеді. Соның арқасында электрон өткізгіштік болып, ол кристалл көлемінде активатордың ионын кездестіргенше еркін қозғалады, активатордың ионымен рекомбинация жасап, қайтадан А қоспа деңгейге оралады. Рекомбинация флюоресцентті жарық квантын шығарады, люминофордың жарық сәулесін шығару уақыт аралығын активатор атомының қозған күйде болу уақытымен анықталады, бұл уақыт 10-9 с уақыттан аспайды. Сондықтан жарық сәулесін шығару уақыты өте қысқа болғандықтан, сәулелендіру тоқтауымен люминесценциялық сәуле шығару да тоқтайды. Сәуле шығару ұзақ уақыт мерзімде болу үшін, яғни фосфоренция, люминофор активатордан басқа захват немесе ловушка деп аталатын электронға орталық болуы керек. Ловушка дегеніміз -өткізгіштік зонасының төменгі деңгейінің астында орналасқан локальды толтырылмаған деңгейлер. Оларды схема түрінде көрсетуге болады (5.12.-сурет): жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|