Калоресценция - это когда материя поглощает инфракрасную лучистую энергию и вместо нее излучает видимую лучистую энергию. Например, некоторые виды горючего газа при горении выделяют большое количество лучистого тепла и очень мало видимого света, и если кусок металла поместить в такое пламя, металл станет ярко раскаленным докрасна, т. Е. металл поглощает невидимое инфракрасное излучение и излучает видимое излучение. Слово калоресценция было придумано в 1864 году по образцу слова флуоресценция.который был придуман в 1852 году. В то время флуоресценция определялась как поглощение в ультрафиолетовой части спектра с последующим излучением в видимой части спектра. Калоресценцию дополнительно определяли как поглощение в инфракрасном диапазоне с последующим излучением в видимом диапазоне.
Ниже приводится лабораторная демонстрация калоресценции. Обычная лампочка излучает много инфракрасного света. Сероуглерод - бесцветная жидкость, прозрачная как для инфракрасного, так и для видимого света. Йод легко растворяется в этой жидкости и заставляет жидкость приобретать черный цвет и становиться полностью непрозрачной для видимого света при наличии достаточного количества йода. Однако в то же время йод практически не влияет на прозрачность жидкости по отношению к инфракрасному свету. Следовательно, когда свет от обычной лампочки проходит через тело этого раствора, с другой стороны выходит много инфракрасного излучения и только инфракрасное. Этот инфракрасный свет можно сфокусировать с помощью вогнутого зеркала (или оптической линзы из каменной соли , но не линзы из стекла, потому что стекло плохо передает инфракрасный свет). В точке фокусировки с хорошим фокусирующим инструментом инфракрасный луч достаточно силен, чтобы поджечь бумагу. Если поместить в фокус небольшой кусочек негорючего твердого материала, он будет заметно светиться от жара; т.е. материал будет поглощать инфракрасное излучение и излучать видимый свет.
Ниже приводится еще одна лабораторная иллюстрация калоресценции. В пламени чистого водорода, горящего в кислороде, водород химически соединяется с кислородом с образованием воды (H 2 O), плюс выделяется много тепла. Это тепло - лучистое излучение вновь образованных молекул воды. То есть тепло - это тепловое излучение, чей конкретный набор частот излучения уникально характерен для молекул воды, как это определено с помощью эмиссионной спектроскопии . Молекулы воды имеют очень слабое излучение в видимой части спектра при любой температуре (например, спектральное поглощение воды ). Температура водородного пламени более 2000 градусов по Цельсию. Если поместить кусок платины в пламя, она станет «раскаленной добела» и испустит яркий свет. Таким образом, платина поглощает излучение, имеющее спектральный профиль воды, и испускает излучение, имеющее спектральный профиль платины. (Платина также улавливает тепло от столкновений с движущимися молекулами газа).
Термин «калоресценция» сегодня используется редко, тогда как термин «флуоресценция» широко распространен. Одна из причин заключается в том, что не существует физического объяснения калоресценции, специфичной для калоресценции. Соответственно, физические объяснения некоторых типов поведения флуоресценции также являются объяснением калоресценции, и слово флуоресценция было предпочтительным и расширено в обычном использовании, чтобы включить калоресценцию. Другая причина заключается в том, что не существует широко используемого практического приложения, связанного со словом калоресценция, в то время как есть для флуоресценции. Связанный с этим элемент современной физической терминологии - это так называемый « антистоксов сдвиг ». Сдвиг Стокса относится к молекулярным поглощению лучистой энергии более высоких частот с последующих выбросами низких частот; а антистоксов сдвиг относится к поглощению более низких частот с последующим излучением более высоких частот. С помощью этой терминологии к термину «антистоксовая фотолюминесценция» прилагаются практические применения в материаловедении, включая полупроводники ( см. Примеры ). В лазерной науке используется такая же терминология, как «инфракрасное преобразование с повышением частоты», «люминесценция с повышенным преобразованием» или просто « преобразование с повышением частоты » ( см. Примеры ). Эта терминология обычно подразумевает люминесценцию , в отличие от накаливания , тогда как слово калоресценция относится к 19 веку, когда единственными известными методами преобразования с повышением частоты были лампы накаливания.
Ссылки и внешние ссылки
Слово «калоресценция» было придумано Джоном Тиндаллом, и две лабораторные демонстрации, описанные выше, появляются в книге Тиндаля 1872 года « Вклад в молекулярную физику в области лучистого тепла» (формат DjVu , 17 мегабайт).
общественном достоянии : Chisholm, Hugh, ed. (1911). « Калоресценция ». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в