Вопрос 3. Применение люминесценции

Люминесценция широко применяется в осветительной технике. На ней основана люминесцентная лампа, состоящая из стеклянной трубки, у которой внутренняя поверхность стенок покрыта тонким слоем люминофора. В торцы впаяны электроды. Трубка наполнена парами ртути и аргоном: парциальное давление паров ртути составляет около 1 Па, аргона – 400 Па.

Люминесцентная лампа включается в электросеть последовательно с дросселем и стартером (служащим для предварительного разогрева электродов)

Возникающий в лампе газовый разряд вызывает электролюминесценцию паров ртути.

В спектре этой люминесценции наряду с видимым светом имеется ультрафиолетовое излучение с длиной волны 257 нм, которое возбуждает фотолюминесценцию люминофора на стенках лампы.

Значит, в люминесцентной лампе совершается двойное преобразование энергии: электрическая преобразуется в энергию УФ-излучения паров ртути, которая, в свою очередь, превращается в энергию видимого излучения люминофора.

Изменяя состав люминофора, можно изготавливать лампы с необходимым спектром фотолюминесценции. Изготавливают лампы белого, тепло-белого, холодно-белого и дневного света.

Спектральный состав излучения лампы дневного света близок к рассеянному свету северной части небосвода. Лампа холодно-белого света имеет спектр, подобный спектру солнечной радиации.

В этой связи такие лампы успешно применяются для «досвечивания» сельскохозяйственных культур, выращиваемых на защищенном грунте.

Люминесцентные лампы экономичны, их КПД в 10-20 раз больше, чем у ламп накаливания, а также весьма долговечны (срок службы ~10000 часов).

Лампы применяются для люминесцентного анализа – метода определения состава вещества по спектру его фотолюминесценции, возбуждаемой УФ лучами. Этот метод позволяет выявлять самые начальные стадии загнивания пищевых продуктов, обнаруживать следы нефти в пробах почвы, извлеченных из буровых скважин и т.п. С помощью фотолюминесценции можно обнаружить тончайшие трещины на поверхности детали.

Фотолюминесценция используется для маскировочного освещения и декоративных целей (краски).

Люминесцентный анализ применяется и в медицине для обнаружения порчи продуктов, сортировки фармакологических препаратов и диагностики некоторых заболеваний. Пораженные грибком волосы и чешуйки под ультрафиолетовым светом дают ярко-зеленое люминесцентное свечение. Если ввести подкожно люминесцентное красящее вещество, то можно определить проницаемость капилляров. Люминесцентный анализ проводят с помощью люминесцирующих микроскопов.

Литература:

1. Р.И. Грабовский. Курс физики. – СПб. - М. - Краснодар: Изд-во «Лань», 2006 г.

2. А.Н. Ремизов. Курс физики, электроники и кибернетики. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1982 г.

3. В.Ф. Дмитриева. Физика. – М.: Изд-во «Высшая школа», 2001 г.

4. П.С. Кудрявцев. Курс истории физики. – М.: Изд-во «Просвещение», 1974г.

Дата добавления: 2014-01-06