Химия и химическая технология

Люминесценция правило Стокса

Это положение выражено законом Стокса —Ломмеля, согласно которому спектр флуоресценции и его максимум всегда сдвинуты относительно спектра поглощения и его максимума в сторону длинных волн. Эго означает, что вещества, поглощающие ультрафиолетовый свет, могут флуоресцировать любым светом, но вещества, флуоресценция которых возбуждается, например, синим светом, не могут светиться лиловым, а только зеленым, желтым, красным, словом, расположенным в более длинноволновой части спектра (рис. 90). Установлено зеркальное подобие спектров поглощения и излучения для довольно обширного ряда веществ (правило Левшина). Однако следует отметить, что зеркальная симметрия спектров поглощения и излучения проявляется для сложных молекул и отсутствует для простых молекул, что связано, по всей вероятности, со значительными внутримолекулярными взаимодействиями сложных молекул. Расстояние между максимумом спектра поглощения и максимумом спектра люминесценции называется стоксовым смешением. Люминесцирующие вещества характеризуются величиной стоксова смещения. Чем оно больше, тем более надежно определение вещества люминесцентным методом. [c.144]

Основой для построения схемы, изображенной на рис. 14.4.74, послужили следующие правила и законы молекулярной люминесценции правило Каши, закон Стокса—Ломмеля, правило Левшина, закон Вавилова. [c.503]

Простое и столь очевидное правило Стокса вызвало оживленную дискуссию среди ученых, которая продолжалась длительное время. Дело в том, что спектр поглощения и спектр люминесценции нередко перекрываются своими крайними участками (см. рис. 179). Осветив вещество светом с длиной волны как раз в диапазоне перекрытия, естественно ожидать позволения усеченного спектра люминесценции, начинающегося не от своей обычной коротковолновой границы, а лишь от длины волны возбуждающего [c.433]

Тот факт, что при люминесценции частота энергии излучения ниже (что означает увеличение длины волны в соответствии с соотношением V = ах, чем частота поглощенной энергии, впервые был эмпирически обнаружен Стоксом [638] и часто называется правилом Стокса. Однако возможны отклонения от правила Стокса в том случае, если непосредственно выше уровней N или Р расположены энергетические уровни М или Р соответственно. Тепло- [c.260]

Закон Стокса—Ломмеля является качественным выражением правила зеркальной симметрии спектров поглощения и люминесценции Левшина, которое гласит спектры поглощения и люминесценции зеркально симметричны относительно прямой, проходящей перпендикулярно к оси частот (длин волн) через точку пересечения спектров. [c.211]

Ее возникновение можно объяснить наличием у излучающих молекул помимо энергии возбуждения еще определенного запаса колебательной энергии. Сумма энергий возбуждающего и колебательного квантов позволяет получать большие кванты люминесценции, обусловливающие появление антистоксовской части спектра. Ломмель уточнил правило Стокса, предложив для него следующую формулировку спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Закон Стокса—Ломмеля строго вьшолняется для очень широкого круга веществ. [c.413]

Согласно правилу Стокса частоты возбуждающего света всегда больше или равны частотам люминесценции т. е. одна часть поглощаемой молекулой энергии идет на возбуждение люминесценции, а другая расходуется на увеличение ее колебательной энергии и развитие безызлучательных переходов. Однако строгое выполнение правила Стокса наблюдается у атомов и простых молекул в газовой фазе. Спектры поглощения и люминесценции молекул могут перекрываться, т.е. значения частот переходов между электронными уровнями при поглощении могут быть меньше, чем при испускании. Следовательно, наблюдается нарушение правила Стокса. Часть спектра люминесценции, где выполняется правило Стокса, называется стоксовой областью, а где оно нарушается — антистоксовой. Поэтому это правило характеризует одиночный акт поглощения и испускания света молекулой. [c.210]

Стокс (Stokes) Джордж Габриель (1819—1903) — английский физик и математик, член и президент Лондонского королевского общества. Автор трудов по гидродинамике (уравнение Навье — Стокса, закон Стокса), оптике, спектроскопии и люминесценции (правило Стокса), гравиметрии, векторному анализу (формула Стокса) 201 Сырокомский В. С. 173 [c.294]

Когда длина волпы падающего л тгистого потока приходится на по.тосу испускания, люминесценция уменьшается она совершенно отсутствует, когда л переходит длинноволновую границу полосы (правило Стокса). [c.265]

Часть энергии возбуждения неизбежно теряется в виде тепла Поэтому энергия квантов света, выделяющегося при люминесценции, будет меньше, чем энергия квантов возбуждающего света Иначе говоря, длина волны люминесцентного свечения будет всегда больше, чем длина волны возбуждающего света, — за исключением небольшого участка спектра, где полосы возбуждения и люминесценции перекрываются. Эта зависимость была установле на еще до квантовой теории и известна как правило Стокса спектр [c.21]

HaoS. значение в химии имеет фотолюминесценция. Ее характеризуют спектрами поглощения и люминесценции, поляризацией Л., энергетич. выходом (отношение энергии, излучаемой телом в виде Л., к поглощенной энергии), квантовым выходом (отношение числа излученных квантов к числу поглощенных), кинетикой. Максимум спектра фотолюминесценции обычно сдвинут в длинноволновую область по отношению к максимуму спектра поглощения (закон Стокса). Спектры поглощения и флуоресценции приблизительно зеркально симметричны, если они изображены в шкале частот (прави-чо зеркальной симметрии). Квантовый выход фотолюминесценции постоянен, если длина волны возбуждающего света Хе меньше длины волны Л. Хф, и резко уменьшается при X. > X (закон Вавилова). Зависимость интенсивности фотолюминесценции I от времени t для свечения дискретных центров имеет вид /(i) = = 7оехр(—i/x), где/о — интенсивность возбуждающего света, г — время жизни частиц на возбужд. уровне. Для рекомбинац. Л. I(t) = /о/(1 -(- pi) , где р — константа, 1 Смотреть страницы где упоминается термин Люминесценция правило Стокса: [c.160] [c.22] [c.11] [c.94] [c.22] [c.70] Цвет в науке и технике (1978) — [ c.260 , c.262 ]

Справочник химика 21

Правила Стокса

Ломмель уточнил правило Стокса, предложив для него следующую формулировку Спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн . Закон Стокса — Ломмеля строго выполняется для широкого круга флуоресцирующих веществ. [c.91]

Если закон Стокса имеет смысл только при рассмотрении элементарных актов поглощения и испускания, то правило Стокса — Ломмеля носит статистический характер, причем безотносительно к возбуждающей частоте. Именно благодаря статистической сущности правило Стокса — Ломмеля носит более универсальный характер. [c.15]

Тот факт, что при люминесценции частота энергии излучения ниже (что означает увеличение длины волны в соответствии с соотношением V = ах, чем частота поглощенной энергии, впервые был эмпирически обнаружен Стоксом [638] и часто называется правилом Стокса. Однако возможны отклонения от правила Стокса в том случае, если непосредственно выше уровней N или Р расположены энергетические уровни М или Р соответственно. Тепло- [c.260]

У некоторых веществ полосы в спектре лучистого потока люминесценции имеют ту же ширину и форму, что и полосы в спектре поглощения этих веществ, однако центр полосы в спектре люминесценции всегда сдвинут в сторону более длинных волн (правило Стокса). Такое подобие спектров привело к установлению правила зеркальной симметрии. Однако на твердые тела, как и на многие другие вещества, это правило не распространяется. В твердых веществах обычно оказывается, что полосы в спектрах поглощения значительно шире, чем в спектрах потока люминесценции. Длинноволновая граница полосы поглощения обычно пересекается с коротковолновой границей полосы излучения. [c.262]

Правило Стокса становится особенно наглядным при его графическом выражении (рис. 68). [c.153]

Иногда возбужденная молекула может не испытывать никаких химических изменений, освобождая энергию при возвращении в основное состояние излучением (флуоресценция или фотолюминесценция). При этом излучаемый квант как правило меньше поглощенного, т. е. излучение флуоресценции лежит в более длинноволновой области, чем поглощенный свет (правило Стокса). В зависимости от химической природы вещества под влиянием света в молекулах могут протекать [c.126]

Согласно квантовым представлениям правило Стокса обозначает, что энергия кванта, излучаемого флуоресцирующим веществом, всегда меньше кванта поглощаемого света, возбуждающего свечение. [c.27]

Правило Стокса устанавливает, как мы видели, связь менаду спектрами поглощения и флуоресценции веществ в растворе. Правило симметрии конкретизирует эту связь, однако оно справедливо только в отношении тех веществ, молекулы которых обладают сходным троением верхних и нижних энергетических уровней описаны вещества, симметрия спектров которых носит только качественный характер известны и такие случаи, когда симметрия отсутствует почти полностью. [c.29]

Несмотря на то, что вероятность антистоксового излучения достаточно велика, все-таки она всегда меньше, чем вероятность нормального (стоксового) излучения. А коль скоро это так, то можно утверждать (а это действительно и наблюдается на практике), что выход люминесценции в антистоксовой области всегда значительно меньше, чем в нормальной, стоксовой области. И закон Стокса, и правило Стокса — Ломмеля могут быть интерпретированы как частные случаи более общего спектрально-фотометрического закона, устанавливающего связь между выходом люминесценции и длиной волны возбуждающего света, — закона Вавилова. [c.15]

При очень высоких температурах заселяются высшие колебательные уровни возбужденного состояния и становятся достаточно вероятными переходы с этих уровней . В таком случае спектры поглощения и флуоресценции перекрываются сильнее и возможно нарушение правила Стокса. [c.85]

Указанные обстоятельства побудили Ломмеля придать закону Стокса более гибкую формулировку, утверждавшую, что максимум спектра излучения всегда сдвинут в более длинноволновую область, по сравнению с максимумом поглощения. Такая формулировка получила название правила Стокса — Ломмеля. [c.14]

Такие несоответствия казалось бы делают применение и закона Стокса, и правила Стокса — Ломмеля весьма сомнительными и, как сказал С. И. Вавилов, . отно- [c.14]

Вплоть до 1935 г. это правило не имело исключений. Но при изучении поглощения и излучения паров анилина было найдено, что полоса излучения лежит целиком внутри полосы поглощения. После этого случая показалось сомнительным, что правило Стокса — Ломмеля применимо в одинаковой степени ко всем соединениям без исключения. [c.51]

Во-первых, становится понятным правило Стокса, констатирующее, что спектр поглощения кристаллов сдвинут в коротковолновую сторону по сравнению со спектром испускания. Этот энергетический разрыв соответствует запрещенной полосе, образовавшейся в результате расщепления атомных орбиталей на связующие и разрыхляющие МО. Начало спектра испускания дает возбуждение более глубоких МО с выбросом электронов на одну из разрыхляющих. [c.47]

Следствием закона сохранения энергии применительно к люминесценции, формулируемого в виде правила Стокса (длина волны возбуждающего света должна быть меньше длины волны люминесценции), яв- [c.10]

Ее возникновение можно объяснить наличием у излучающих молекул помимо энергии возбуждения еще определенного запаса колебательной энергии. Сумма энергий возбуждающего и колебательного квантов позволяет получать большие кванты люминесценции, обусловливающие появление антистоксовской части спектра. Ломмель уточнил правило Стокса, предложив для него следующую формулировку спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Закон Стокса—Ломмеля строго вьшолняется для очень широкого круга веществ. [c.413]

Физический смысл закона Стокса-Ломмеля глубоко отличен от смысла первоначального правила Стокса. Прежняя формулировка относилась к элементарному акту поглощения и утверждала, что за счёт поглощения лучей с большей длиной волны не может возникать излучение с меньшей длиной волны вторая же формулировка ничего не говорит об элементарном процессе и исключает из рассмотрения частоту света, применяемого в данном опыте для возбуждения последняя не играет роли, так как на основании закона постоянства спектров излучения нри любом возбуждении возникает один и тот же снектр. Закон Стокса-Ломмеля указывает на свойства системы молекул и имеет статистический характер максимум поглощения системы молекул сдвинут по отношению к максимуму их излучения в сторону коротких волн. [c.96]

Для люминесцеиции характерно то, что часть энергии возбуждения неизбежно теряется в виде тепла. Поэтому энергия квантов света, выделяющегося при люминесценции, будет меньше, чем энергия квантов возбуждающего света. Иначе говоря, длина волны люминесцентного свечения будет всегда больше, чем длина волны возбуждающего света, за исключением небольшого участка спектра, где полосы возбуждения и люминесценции перекрываются. Эта завнсимостг, была установлена еще до квантовой теории и известна как правило Стокса — Ломмеля спектр люминесценции всегда смещен в сторону более длинных волн по сравнению со спектром поглощения (рис. 18.2). [c.355]

Исторически первой закономерностью, установленной в отношении фотолюминесценции растворов, было правило Стокса ), согласно которому спектр флуоресценции растворов, по сравнению со спектром абсорбции, смеще в сторону больших длин волн, к красному концу спектра. Следовательно, вещества, поглощающие ультрафиолетовый свет, могут флуоресцировать любым светом (как мы это и видели в примере, описанном в главе I) по вещества, флуоресценция которых возбуждается синим светом, не могут светиться фиолетовым, а только зеленым, желтым, расным, словом, таким светом, который соответствует большим д.тишам волн. Правило Стокса становится особенно наглядным при его графическом выражения (рис. 10). На рис. 10 но оси абсцисс отложены частоты колебаний ), по оси ординат — величины, пропорциональные интенсивностям излучения (кривая флуоресцощип Ф) и коэффициентам поглощения (кривая абсорбции Л). Рассмотрение мтих кривых показывает, что ( )луоросцеии наиболее сильно ио) лощает при длине волны около 490 ммк и является со- [c.27]

Резко спадающая ветвь отвечает той так называемой антистоксовой области, в которой, в нарушение правила Стокса, излучаемые кванты имеют энергию большую, чем поглощенные добавочная энергия черпается молекулами, очевидно, за счет их колебательной энергии. Это явление детальрю изучено, например, в работе 5]. [c.31]

Бохи отмечает, что желтые красители, даже наиболее легко восстанав.1иваемые, например метанил желтый и азофлавин, не восстанавливаются хлорофиллом на свету. В более ранней работе Баур и Нейвейлер [42] формулируют правило для сенсибилизация, напоминающее правило Стокса, по которому полоса поглощения сенсибилизатора до.1жна быть сдвинута в фиолетовую сторону от полосы субстрата. Бохи использует это правило для объяснения отсутствия реакции хлорофилла с желтыми красками. [c.509]

Если учесть, что часть энергии электронного возбуждения рассеивается по колебательно-вращательным степеням свободы уже через 10 сек после электронного перехода, а высвечивание иванта люмияесценции происходит только через 10 сек или даже через 10 сек, то можно сделать вывод, что максимум в спектре люминесценции должен быть сдвинут в более длинноволновую область (фиг. 66), по сравнению с максимумом в спектре поглощения (правило Стокса). [c.142]

Правило Стокса — Ломмеля. Одна из важных закономерностей, устанавливающая взаимосвязь между спектрами поглощения и люминесценции, была сформулирована в середине XIX века Дж. Г. Стоксом люминесцентное свечение находится в более длинноволновой области, чем поглощеииый свет. Проверка этой закономерности показала, что случаев нарушения закона больше, чем случаев подчинения ему. Это побудило Э. Ломмеля придать закону Стокса более гибкую формулировку, утверждавшую, что максимум спектра излучения всегда сдвинут в более длинноволновую область по сравнению с максимумом поглощения. Такая формулировка получила название правила Стокса — Ломмеля. [c.51]

Стокс (Stokes) Джордж Габриель (1819—1903) — английский физик и математик, член и президент Лондонского королевского общества. Автор трудов по гидродинамике (уравнение Навье — Стокса, закон Стокса), оптике, спектроскопии и люминесценции (правило Стокса), гравиметрии, векторному анализу (формула Стокса) 201 Сырокомский В. С. 173 [c.294]

Вязкость и плотность экстраполированы из экспериментальных величин при 20°, 25°, 47,4°, 66,4°С. Молярная диффузия определена из данных Лемонда [10] при 16°С с использованием правила Стокса—Эйнштейна о пропорциональности О. абсолютной температуре. [c.176]

Явное несоответствие правила Стокса в его первоначальной формулировке с опытными фактами заставило Ломмеля [331] дать этой закономерности другую формулировку, которая имеет ббльшую общность и может быть на- эвана законом Стокса-Ломмо1гя. Закон Стокса-Ломмеля состоит в утверждении, что спектр излучения в цепом и его максимум всегда сдвинут по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Закон Стокса-Ломмеля почти всегда выполняется, что вполне понятно, если принять во внимание схему электронных переходов, соответствующих [c.95]

Закон Стокса—Ломмеля. Стоксом было сформулировано правило, согласно которому свет люминесценции всегда имеет ббльшую длину волны по сравнению со светом, применявшимся для возбуждения. Однако во многих случаях правило Стокса не вьшолняется. Спектры поглощения и люминесценции многих веществ частично накладываются друг на друга (рис. 187). Если для возбуждения взять частоту (например, v = 530- 10 e/ ), находящуюся в области наложения спектров, то согласно правилу Стокса должна появляться лишь та часть спектра люминесценции, которая расположена по левую сторону от выбранной частоты. Однако в соответствии с законом независимости спектра люминесценции от Явозб в большинстве случаев наблюдается полный спектр люминесценции, имеющий целый ряд частот, превышающих частоту возбуждающего света (заштрихованная область). Таким об-разом, правило Стокса нарушается. [c.413]

В газах полосы 0-0-переходов в поглощении и флуоресценции должны идеально совпадать, переходя в полосы, расположенные соответственно при более высоких и более низких частотах (правило Стокса), как показано в правой части рис. 4-5. Однако в растворах становятся существенными релаксационные эффекты. Линнерт и сотр. [295] показали, что различие между максимумами полос поглощения и флуоресценции при низких температурах мало, так как движения молекул заморожены. Оно мало и для высоких температур, поскольку движение очень интенсивно. При средних температурах разность между 0-0-полосами может быть велика, так как прежде чем излучить возбужденная молекула релаксирует в иное окружение, отличное от исходного. [c.221]

Хорошим примером выполнения правила Стокса для газов служит постепенное уменьшение ширины спектра излучения паров иода при возбуждении их светом в спектральной области излучения с постепенно возрастающей длиной волны. На рис. 34 приведены спектры паров 3 , полученные М. П. Аленцевым [12, 13 у каждого спектра указана длина волны возбуждающего света. [c.94]

Другим примером выполнения правила Стокса может быть синее свечение , свойственное всем чистым жидкостям, открытое С. И. Вавиловым [76]. Его спектр очень широк при ультрафиолетовом возбуждении он простирается от фиолетовой до 1 расной части, занимая почти всю область видимого света. При применении для возбуждения лучей видимого света возникают лишь участки свечения, обладающие большей длиной волны, чем возбуждающий свет. При возбуждении сипим светом цвет свечения зелёный. При возбуждении зелёным светом свечение становится красноватым. Явлс- [c.94]

Смотреть страницы где упоминается термин Правила Стокса: [c.432] [c.434] [c.361] [c.160] [c.22] [c.27] [c.27] [c.521] [c.36] [c.11] [c.94] [c.94] Кинетика и катализ (1963) — [ c.126 ]

Правила стокса

Експериментальне визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини за методом Стокса.

Внутрішнє тертя (в’язкість) — властивість рідин і газів чинити опір при переміщенні однієї їх частини щодо іншої. Рас-дивимося схему ламінарного (шаруватого) течії шару рідини, укладеного між паралельними пластинами (рис.5.1). Нехай нижня пластина нерухома, верхня рухається горизонтально вправо зі швидкістю U 0 . Тоді гда в рідині виникне протягом зі швидкістю U = U (z).

Закон в’язкого тертя був встановлений Ньютоном. Він має вигляд

(5.1)

де F — Дотична сила,, що викликає зсув шарів рідини один щодо одного; S — площа, шару, по якому відбувається зсув; dU / dZ — Градієнт швидкості течії рідини, (швидкість зміни швидкості від шару до шару).

Рис.5.1. Профіль швидкості руху рідини

між двома паралельними пластинами,

одна з яких рухається з постійною швидкістю U a,

а інша нерухома.
В результаті внутрішнього тертя відбувається прискорення повільно рухаються і уповільнення швидко рухаються сусідніх, шарів рідини.

Коефіцієнт пропорційності — Коефіцієнт внутрішнього тертя рідини: інколи його називають в’язкістю рідини. У СІ розмірність [ ] = Па · с.

В умовах усталеного ламінарного течії при постійній температурі Т коефіцієнт внутрішнього тертя рідини практично не залежить від градієнта швидкості.

В’язкість рідин (на відміну від вязкостей газів) обумовлена ​​в основному міжмолекулярним взаємодією, що обмежує рухливість молекул. В даний час ще не існує адекватної теорії в’язкості рідини, тому коефіцієнти внутрішнього тертя визначаються експериментально.

Одним з методів експериментального визначення коефіцієнта внутрішнього тертя в’язкості рідин є метод Стокса. При русі тіла в рідині на тіло діє сила опору. Стокc вивів формулу для сили опору, що діє на шар, який рухається в рідині посту-пательня і з постійною швидкістю (висновок цієї формули вимагає знання спеціальних функцій, тому ми його тут не. Наводимо). Формула Стокса має вигляд

(5.2)

де F — сила опору рідини ‘при русі кулі; Коефіцієнт внутрішнього тертя; r — радіус кулі; U — Швидкість поступального рух кулі.

Зазначимо, що формула Стокса справедлива лише за умови, що при русі, кулі не виникає турбулентності (завихрення рідини). Рух прилеглих до кулі шарів рідини повинна бути ламінарним. Ця умова виконується

(5.3)

де R e — число Рейнольдса — один з так званих критеріїв подібності; р-щільність рідини. Зазначимо, що критерії подібності дають можливість підбирати оптимальні умови експерименту; вони широко використовуються в гідродинаміці, явищах перебору, теорії теплопередачі і ін Критерії подібності дають правила перерахунку з моделі ‘на натурні конструкцію для явищ, в яких необхідно враховувати велику кількість чинників.
3. Опис установки. Висновок розрахункових формул

Експериментальна установка; використовувана для визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини за методом Стокcа, показана на рис. 5.2.

Це скляний циліндричний посудину 1, наповнений в’язкою рідиною; рівень поверхні рідини позначений цифрою 2. На бічну поверхню судини надіті два тонких дротяних кільця 3 ц 4. Відстань між кільцями одно L.

Рис.5.2. Схема експеріменталиюй установки
У посудину опускають невеликий кулька (по можливості ближче до осі симетрії), щільність якого р, більше щільності рідини р 2. Діаметр кульки поперед-рітельно вимірюють за допомогою мікрометра. Відстань між поверхнею рідини 2 і верхнім кільцем 3 підбирають так «щоб на цій ділянці швидкість кульки стабілізувалася; при цьому на ділянці 3-4 рух кульки відбуватиметься з постійною швидкістю.

Розглянемо сили, що діють на кульку 5, який рухається з постійною швидкістю U 0 у в’язкій рідині: сила тяжіння (V-об’єм кульки) спрямована вниз, сила Архімеда і сила Стокса F (Рис.5.1) спрямовані вгору.

Умова сталості, швидкості кульки U 0 дає (в проекції на вертикальну

Підставляючи в (5.4) вираження дkя сил F 1, F 2 і F, а також враховуючи, що об’єм кулі

(5.5)

де d — діаметр Щара, отримаємо вираз дая коефіцієнта цнутраннего тертя рідини:

(5.6)

Сталу швидкість руху кульки на ділянці 3-4 (рис.5.2) знайдемо за

(5.7)

де — Час руху кульки між кільцями 3 й 4. З (5.6) і (5.7) отримаємо формулу для визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини

(5.8)

1. Записати дані специфікації вимірювальних приладів.

2. Визначити температуру Тк повітря в лабораторії (рідина має температуру, рівну температурі Тк).

3. Виміряти діаметр кульки d за допомогою мікрометра. Вимірювання проводити не менше трьох разів; кульку при цьому треба повертати (його форма може відрізнятися від сферичної). Якщо відмінності значні, така кулька слід забракувати. Результати вимірювань внести в табл. 5.1. Розрахувати середнє значення діаметра даного кульки dcp. Результат внести в таблицю.

Примітка. При отриманні кульок у лаборанта постаратися підібрати кульки однакових розмірів.

4. Акуратно опустити кулька в посудину (якнайближче до осі симетрії).

5. Секундоміром виміряти час проходження кулькою відстані L між кільцями 3 і 4. Слідкувати, щоб в моменти включення і виключення секундоміра (в моменти проходження кулькою кілець 3 і 4 відповідно) око спостерігача розташовувався на рівні відповідного кільця. Результат вимірювання внести в табл. 5.1.

6. Пункти 3-5 повторити, для трьох-п’яти кульок.

7. Провести вимірювання в іншої рідини, повторивши пункти 3-6.
5. Дані установки, таблиця результатів вимірювань і

Обробка результатів вимірювань
Щільність матеріалу кульок = =

щільність рідини = =

g = g =

L = L =

Температура рідини Т ж = Т к =; Т =
Таблиця 5.1

, З

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Правило Стокса

Дальнейшие исследования в области люминесценции привели к установлению другого, отличного от правила Стокса закона. Согласно этому закону, при фотолюминесценции наблюдается также излучение с длиной волны, меньшей длины волны возбуждающего света. Такое излучение обычно называют антистоксовым. [c.363]

Как следует из (16.2), Vл К, т. е. имеет место правило Стокса. [c.364]

Спектральный состав люминесценции. Правило Стокса [c.752]

Цвет возникающего свечения является характерным признаком люминесценции он отличен от цвета возбуждающего света, благодаря чему облегчается наблюдение люминесценции. При этом обычно соблюдается правило, установленное Стоксом (1852 г.), согласно которому свет люминесценции характеризуется большей длиной волны, чем поглощенный телом свет, вызывающий люминесценцию. Обычно расположение спектральных полос люминесценции и абсорбции соответствует изображенному на рис. 39.3, где видно, что полосы эти частично перекрываются. Таким образом, правило Стокса означает, что максимум полосы поглощения смещен в сторону коротких волн относительно максимума полосы люминесценции. [c.752]

Схема, поясняющая правило Стокса. [c.753]

Для некоторых классов органических молекул правило Стокса может быть заменено, как установил В. Л. Левшин, количественным [c.753]

Однако обычно правило Стокса не выполняется. Это связано с тем, что спектры поглощения и люминесценции большинства веществ накладываются друг [c.176]

Это и есть так называемое правило Стокса ). Чтобы установить его достаточно заметить, что 1) оно действительно для уравнения х + г возб- Чем больше температура и меньше расстояние Е2 — Е, тем легче наблюдать отклонение от правила Стокса. [c.24]

СТОКСА ПРАВИЛО (Стокса закон) — утверждает, что длина волны фотолюминесценции больше, чем длина волны возбуждающего света. Такая формулировка п. в большинстве случаев не ссответствует действительности, т.к. часто существует т. н. антистоксова часть сиектра фотолюминесценции— антистоксовы линии — с длинами волн короче возбуждающей. Более широкую область применения имеет С. п. в формулировке ЛГоммеля максимум сиектра люмипесценции сдвинут в сторону длинных волн по отношению к максимуму спектра поглощения. С. п. означает, что при люминесценции испускаются кванты меньшей эпергии, чем кванты возбуждающего света. Количественным уточнением С. н. является зависимость квантового выхода люминесценции от длины волны возбуждающего света (см. Вавилова закон). М. Д. Га.ганин. [c.84]

Уравнение (34,32) имеет простой смысл оно представляет баланс энергии различных спектральных компонент турбулентного движения. Второй член в правой стороне отрицателен он определ>.ст убыль энерпш, связанную с диссипацией. Первый же член (связанный с нелинейным членом в уравнении Навье — Стокса) описывает перераспределение энергии по спектру — ее переход от спектральных компонент с меньшими к компонентам с большими значениями к. Спектральная (но к) плотность энергии Е к) имеет максимум при /г 1// в области вблизи максимума (область энергии — см. 33) сосредоточена большая часть полной энергии турбулентного движения. Плотность же дисси- [c.205]

Интегралы в правых частях равенств получаются из контурных интегралов в левой стороне применением теоремы Стокса, согласно которой преобразование осуществляется заменой dl -> [di -V ] (где — д1дт ) поскольку подынтегральное выражение зависит только от разности г — г, это преобразование эквивалентно замене dV — — [df -Vl (где V = dldr). Введем также телесный угол Q, под которым петля D видна из точки наблюдения, согласно определению [c.159]

Отношение силы Архимеда к инерционной спле, которое должно стоять в этом случае в правой части уравнения Навье — Стокса для оси у, запишется в виде [c.85]

Закон Стокса — Ломмеля. Эта зависимость была впервые замечена Стоксом, который сформулировал правило, согласно которому люминесценция всегда имеет большую длину волны, чем по- глощенный возбуждающий свет, т. е. [c.175]

Смотреть страницы где упоминается термин Правило Стокса : [c.227] [c.227] [c.188] [c.193] [c.531] [c.23] [c.427] [c.176] Смотреть главы в:

План-конспект лекційного заняття «Люмінесценція. Правило Стокса»

Тема заняття: Люмінесценція. Правило Стокса.

навчальна: дати студентам поняття про явище люмінесцнції; описати методи збудження люмінесценції; дати визначення правила Стокса і правила Вавілова; описати температурну залежність люмінесценції.

розвиваюча: сформувати інтерес до фізики, розвити спостережливість, уважність, сприяти розвитку розуміння студентами явища люмінесценції та місця її застосування у природі і техніці.

виховна: розвити логічне мислення, уважність, творчу уяву.

Тип заняття: вивчення нового матеріалу.

Вид заняття: лекція.

більш конкретне, наочне пояснювання студентам навчального матеріалу.

завдання студентам на пошук відповідей логічних запитань з конкретної теми;

Основні джерела інформації:

1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Загальний курс фізики: у 3 т.: навч. Посіб. для студ. Вищ. Техн. І пед. Закл. освіти/ За ред. І.М. Кучерука. – К.: Техніка, 1999. –327 с.

Опорні терміни і поняття: теплове випромінювання, рентгенівське випромінювання, спектри випромінювання.

Нові терміни і поняття: люмінесценція, холодне свічення, стоксове і антистоксове випромінювання.

План заняття

ІІ. Перевірка домашнього завдання 20 хв

ІІІ. Підготовка до основного етапу заняття 10хв

IV. Засвоєння нових знань 40 хв

2. Методи збудження люмінесценції.

3. Закони люмінесценції.

4. Спектр люмінесценції.

5. Температурна залежність.

V. Формування вмінь та навичок 20хв

Хід заняття

І. Організаційний етап

Підготовка зошитів, ручок.

ІІ. Перевірка домашнього завдання

ІІІ. Підготовка до основного етапу заняття

1. Проголошення мети заняття: сьогодні на занятті студенти повинні сформувати поняття:

Люмінесценції, хемолюмінесценції, триболюмінесценції, флуоресценції, фосфоресценції, фотолюмінесценції;

Правела Стокса, правела Вавілова.

теоретичну частину, яка пояснює нам що являє собою люмінесценція, її основні види, способи виникнення, особливості;

вивчити основні закони люмінесценції.

можливість відтворення прослуховоного матеріалу;

можливість виокремлення з данної теми суті;

самостійно здобувати знання;

застосовувати набуті знання, уміння, навички на практиці.

IV. Засвоєння нових знань

Вам відома велика кількість різних видів випромінювання, нприклад.

Світлова хвиля, яка падає на тіло, частково відбивається від тіла, частково проходить наскрізь, частково поглинається. Деякі тіла при освітленні не твльки відбивають частину падаючого на них світла, а й починають світитися. Таке світіння відрізняється важливою особливістю: воно має інший спектральний склад, ніж світло, що його викликало.

Існує ще один вид випромінювання – люмінесценція – це випромінювання надлишкове над тепловим випромінюванням тіла при даній температурі, яке має тривалість більшу за період світлових хвиль.

Ознака протяжності світіння однозначно відрізняє люмінесценцію не лише від рівноважного теплового випромінювання, а й від інших – нерівноважних процесів. Незважаючи на достатньо широкий часовий інтервал тривалості люмінесценції вона все ж протікає значно довше, ніж період власного коливання молекули, що світиться.

Якщо теплове випромінювання у видимій області спектра стає помітнішим тільки при температурі тіла декілька сотень або тисяч градусів, то люмінісціювати тіло може при будь-якій температурі. Тому люмінісценцію іноді називають холодним світінням.

2. Методи збудження люмінесценції.

При люмінісценції, як і при інших видах випромінювання, тілом втрачається енергія. Тому для підтримання люмінісценції необхідно поповнювати енергію тіла.

Умовно розрізняють два види люмінісценції: флуоресценцію і фосфоресценцію. Тривалість післясвічення (час повного припинення свічення після припинення збудження) у першому випадку 10^-8с — 10^-5, у другому від 10^-4с до декількох діб.

Для виникнення люмінісценції речовині необхідно попередньо надати енергію – збудити свічення. Так, катодолюмінісценція, рентгенолюмінісценція та іонолюмінісценція виникають у разі опромінення речовини електронними, рентгенівськими та іонними пучками відповідно. Світіння, що виникає під час хімічної реакції, називають хемілюмінесценцією. Світіння, яке виникає при розтиранні, роздавлюванні або розколюванні деяких кристалів, називаєтья триболюмінесценцією. Одним із важливих видів люмінесценціє є фотолюмінесценція, яка виникає при опроміненні речовини УФ і видимим світлом.

3. Закони люмінесценції.

У 1852р. Дж. Стокс (англ. математик і фізик) встановив правело, згідно якого світло люмінесценції характеризується більшою довжиною хвилі, ніж поглинуте тілом світло, яке викликає люмінесценцію.

подальші дослідження показали, що спостерігаються також випромінювання з довжиною хвилі, які менші за ті, що збуджують люмінесценцію. Таке випромінювання називається антистоксове. Протее, Ломель показав, що це не завжди має місце, і встановив закономірність, яка виконується завжди і називається законом Стокса-Ломеля: спектр люмінесценції і його максимум зміщені в бік довших хвиль порівняно з спектром поглинання і його максимумом.

Для кількісної характеристики люмінесценції С. І. Вавілов ввів поняття енергетичного і хвильового виходів. Під енергетичним виходом люмінесценції розуміють відношення енергії люмінесценції до енергії поглинутого світла:

Квантовий вихід люмінесценції визначається відношенням числа квантів люмінесценції до числа поглинутих квантів:

Між енергетичним і квантовим виходами існує зв’язок:

С.І. Вавілов встановив, що ŋе люмінесценції в області сталого ŋквдо певної міри зростає пропорційно довжині хвилі збуджувального світла, а потім різко спадає до 0. спад величини ŋе відбувається за таких довжин хвиль збуджувального світла, енергія фотона яких недостатня для переведення центра люмінесценції у збуджений стан.

4. Спектр люмінесценції.

Спектр випромінювання люмінесценції являє собою широкі смуги

5. Температурна залежність.

Люмінесцентне свічення надзвичайно залежить від теиператури. При підвищенні температури свічення швидко гасне. При низьких температурах інтенсивність стоксового випромінювання значно переважає інтенсивність антистоксового. З підвищенням температури інтенсивність стоксового зменшується, антистоксового збільшується, проте залищається меншою за стоксове випромінювання.

До цього часу повного теоретичного трактування явища люмінесценції немає!

V. Формування вмінь та навичок

Так як, ви мене уважно слухали, тепер я перевірю, що у вас відклалося в пам’яті. Закриваємо зошити і дивимось на мене. Хто перший відповість на запитання буде отримувати плюси до майбутньго колоквіума з цієї теми. Отже, питання:

Що таке люмінесценція?

Які методи збудження люмінесценції ви знаєте?

Які види люмінесценції ви знаєте і чим вони відрізняються?

Який вигляд має спектр люмінесцентного випромінювання?

Як люмінесцентне випромінювання залежить від температури?

1) Оцінювання студентів

2) Аналіз досягнення мети пари

VIІ. Домашнє завдання

1. Підготовитись до тесту «відкритої форми» з лекційного матеріалу.

Групи: Фізики ІІІ – А — курс