شب تابی، تابناکی
تابناکی
مترادف ها
پیشنهاد کاربران
تابناکی یا شب تابی ( به انگلیسی: luminescence ) ، تابش فوتون های فرابنفش مریی یا فروسرخ از نمونه ای است که الکترون ها آن را برانگیخته اند.
محتویات [نهفتن]
۱ ریشهٔ واژه
۲ تاریخچه
۳ انواع
... [مشاهده متن کامل]
۴ شرح نحوهٔ کار لامپ های فلوئورسنت
۵ پانویس
۶ منابع
ریشهٔ واژه [ویرایش]
در فارسی جسم هایی را که شباهنگام تا مدتی پس از قطع چشمهٔ نوری می تابند، «شب تاب» گویند. اصطلاح لومینسانس نیز از واژهٔ لاتین «لومن»[۱] به معنای «نور» گرفته شده است.
تاریخچه [ویرایش]
تابناکی را نخستین بار فیزیکدانی به نام «ایلهارد وایدمن»[۲] در سال ۱۸۸۸ برای توصیف تمام پدیده های نور که صرفاً به سبب افزایش دما به وجود نیامده اند، معرفی کرد.
انواع [ویرایش]
گونه های مختلف لومینسانس بر اساس حالت برانگیختگی ( تحریک ) به شکل زیر طبقه بندی می شوند:
گونه های تابناکی ( لومینسانس )
نوع نحوه ٔ برانگیختگی
نورتابناکی ( فتولومینسانس ) ( فلورسانس - فسفرسانس - فلورسانس تاخیری ) جذب نور ( فوتون ها )
پرتوتابناکی ( رادیولومینسانس ) تابش های یوننده ( پرتو ایکس - پرتو آلفا - پرتو بتا - پرتو گاما )
کاتدتابناکی ( کاتدلومینسانس ) پرتو کاتدی ( پرتو الکترونی )
برق تابناکی ( الکترولومینسانس ) میدان الکتریکی
گرماتابناکی ( ترمولومینسانس ) گرم کردن پس از ذخیرهٔ انرژی اولیه
شیمی تابناکی ( کمولومینسانس ) فرآیندهای شیمیایی ( مانند اکسایش )
زیست تابناکی ( بیولومینسانس ) فرآیندهای زیست شیمیایی
تریبولومینسانس نیروهای اصطکاکی و الکترواستاتیکی
صوت تابناکی ( سونولومینسانس ) امواج فراصوت
فسفرسانس ( پدیدهٔ Luminescence مواد نور افشا در تاریکی ) ( منبع : ملا صدرا )
فسفرسانس و فلوئورسانس پدیده هایی هستند که در آنها یک ماده خاص که بطور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیرمرئی یا حرارت، تحریک شده، این انرژی را در خود ذخیره می کند و سپس آن انرژی را بصورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می نماید. اگر این بعنوان شباهت این دو پدیده باشد تفاوت آنها در اختلاف زمانی بین این دو دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است. اگر زمان تحریک کمتر از ۱۰ به توان ۸ - ثانیه باشد، این پدیده را فلوئورسانس می نامیم و اگر زمان تحریک بیش از ۱۰ به توان ۸ - ثانیه باشد آن را فسفرسانس می نامیم. به عبارتی در فسفرسانس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و در فلوئورسنس تحریک کوتاهترتر و تشعشع کوتاه تری داریم.
در فلوئورسانس که نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود. در حالی که در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه میدهد که مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بکشد. در فلوئورسانس برانگیختگی میان دو تراز انرژی اصلی با انرژی های E1 و E2 اتفاق می افتد که جابجایی بین آنها کاملا آزاد است. الکترون با دریافت انرژی بر انگیخته شده وبه تراز E2 می رود وپس از 8 تا 10 ثانیه دوباره به تراز اول بر می گردد و فتونی با انرژی E2 - E1 تابش می کند. اما در فسفرسانس ماجرابدلیل وجود یک تراز میانی کمی پیچیده تر است، این تراز که مابین تراز پایه و برانگیخته قرار دارد تراز نیمه پایدار می باشد و مانند یک دام برای الکترون ها عمل میکند. به خاطر شرایط خاص این تراز انتقال الکترون از آن به سایر ترازها ممنوع واحتمال آن بسیار کم است، بنابراین چنانچه الکترونی پس از برانگیختگی از تراز E2 در دام تراز نیمه پایدار بیافتد، تا زمانی که به طریقی دیگر مجددا برانگیخته شود و به تراز E2 برگردد آنجا خواهد ماند. این اتفاق می تواند تحت تاثیر جنبشهای گرمایی اتمها یا مولکولهای مجاور و یا برانگیختگی نوری روی دهد اما احتمال وقوع آن بسیار کم است. به همین دلیل چنین الکترونهایی تا مدتها در تراز میانی می مانند ( بسته به ساختار اتمی ماده و شرایط محیطی ) وهمین عامل تاخیر در باز تابش بخشی از انرژی دریافت شده است. تحریک این ماده ها به گونه های مختلف انجام می شود: بمباران فوتونی، الکترونها، یونهای مثبت، واکنشهای شیمیایی، گرما و گاهی اوقات ( مخصوصاً در جانداران ) تنش های مکانیکی. . . راز کرمهای شب تاب در فسفرسانس است.
برای ساختن مواد درخشنده در تاریکی باید فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگیرد و طول تابش ان زیاد باشد. برای مثال دو فسفری که این ویژگی ها را دارند مثل ( Zinc Sulfide ) و ( Strontium Aluminate ) که ( Strontium Aluminate ) بهتر است برای طول تابش بیشتر. این مواد را با پلاستیک مخلوط می کنند و موادی می سازند که در تاریکی درخشنده هستند.
بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببینید که می درخشند ولی به انرژی احتیاجی ندارند! مثلا روی عقربهٔ ساعتهای گران قیمت. در آنها فسفر با یک عنصر رادیو اکتیو مخلوط شده ( مثل رادیوم ) که ان عنصر با انتشار رادیو اکتیو فسفر را مرتبا با انرژی می کند.
شرح نحوهٔ کار لامپ های فلوئورسنت [ویرایش]
در این لامپ ها یک تخلیهٔ الکتریکی در محیطی از بخار جیوه و یک گاز خنثی ( مانند آرگون ) انجام می شود. بخار جیوه بر اثر این تخلیهٔ انرژی و جذب این انرژی، شروع به تشعشع می کند و طول موج این تشعشع ۲۵۳۷ آنگستروم است که در محدودهٔ طیف یووی ( فرا بنفش ) است. از دیگر سوی، دبوارهٔ داخلی لامپ را با مواد فسفرسنتی پوشش می دهند و این مواد توسط اشعهٔ UV تحریک شده، نور مرئی تابش می کنند. در دههٔ ۱۹۴۰ این پوشش Zn2SiO4 ( سیلیکات زیرکونیم ) بود و از Mn بعنوان Activator استفاده می کردند. بعدها یک محلول فسفاتی به صورت Ca5. ( PO4 ) 3. ( Cl, F ) . Sb3+ion. Mn2+ion - که Sb3+ion یعنی یون ۳ بار مثبت آنتیموان - استفاده شد که Activator ان، Sb ( آنتیموان ) بود.
چه موادی این گونه هستند ( نام عنصر ها ) و رنگ نور انها به چه بستگی دارد؟ ز . . .
محتویات [نهفتن]
۱ ریشهٔ واژه
۲ تاریخچه
۳ انواع
... [مشاهده متن کامل]
۴ شرح نحوهٔ کار لامپ های فلوئورسنت
۵ پانویس
۶ منابع
ریشهٔ واژه [ویرایش]
در فارسی جسم هایی را که شباهنگام تا مدتی پس از قطع چشمهٔ نوری می تابند، «شب تاب» گویند. اصطلاح لومینسانس نیز از واژهٔ لاتین «لومن»[۱] به معنای «نور» گرفته شده است.
تاریخچه [ویرایش]
تابناکی را نخستین بار فیزیکدانی به نام «ایلهارد وایدمن»[۲] در سال ۱۸۸۸ برای توصیف تمام پدیده های نور که صرفاً به سبب افزایش دما به وجود نیامده اند، معرفی کرد.
انواع [ویرایش]
گونه های مختلف لومینسانس بر اساس حالت برانگیختگی ( تحریک ) به شکل زیر طبقه بندی می شوند:
گونه های تابناکی ( لومینسانس )
نوع نحوه ٔ برانگیختگی
نورتابناکی ( فتولومینسانس ) ( فلورسانس - فسفرسانس - فلورسانس تاخیری ) جذب نور ( فوتون ها )
پرتوتابناکی ( رادیولومینسانس ) تابش های یوننده ( پرتو ایکس - پرتو آلفا - پرتو بتا - پرتو گاما )
کاتدتابناکی ( کاتدلومینسانس ) پرتو کاتدی ( پرتو الکترونی )
برق تابناکی ( الکترولومینسانس ) میدان الکتریکی
گرماتابناکی ( ترمولومینسانس ) گرم کردن پس از ذخیرهٔ انرژی اولیه
شیمی تابناکی ( کمولومینسانس ) فرآیندهای شیمیایی ( مانند اکسایش )
زیست تابناکی ( بیولومینسانس ) فرآیندهای زیست شیمیایی
تریبولومینسانس نیروهای اصطکاکی و الکترواستاتیکی
صوت تابناکی ( سونولومینسانس ) امواج فراصوت
فسفرسانس ( پدیدهٔ Luminescence مواد نور افشا در تاریکی ) ( منبع : ملا صدرا )
فسفرسانس و فلوئورسانس پدیده هایی هستند که در آنها یک ماده خاص که بطور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیرمرئی یا حرارت، تحریک شده، این انرژی را در خود ذخیره می کند و سپس آن انرژی را بصورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می نماید. اگر این بعنوان شباهت این دو پدیده باشد تفاوت آنها در اختلاف زمانی بین این دو دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است. اگر زمان تحریک کمتر از ۱۰ به توان ۸ - ثانیه باشد، این پدیده را فلوئورسانس می نامیم و اگر زمان تحریک بیش از ۱۰ به توان ۸ - ثانیه باشد آن را فسفرسانس می نامیم. به عبارتی در فسفرسانس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و در فلوئورسنس تحریک کوتاهترتر و تشعشع کوتاه تری داریم.
در فلوئورسانس که نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود. در حالی که در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه میدهد که مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بکشد. در فلوئورسانس برانگیختگی میان دو تراز انرژی اصلی با انرژی های E1 و E2 اتفاق می افتد که جابجایی بین آنها کاملا آزاد است. الکترون با دریافت انرژی بر انگیخته شده وبه تراز E2 می رود وپس از 8 تا 10 ثانیه دوباره به تراز اول بر می گردد و فتونی با انرژی E2 - E1 تابش می کند. اما در فسفرسانس ماجرابدلیل وجود یک تراز میانی کمی پیچیده تر است، این تراز که مابین تراز پایه و برانگیخته قرار دارد تراز نیمه پایدار می باشد و مانند یک دام برای الکترون ها عمل میکند. به خاطر شرایط خاص این تراز انتقال الکترون از آن به سایر ترازها ممنوع واحتمال آن بسیار کم است، بنابراین چنانچه الکترونی پس از برانگیختگی از تراز E2 در دام تراز نیمه پایدار بیافتد، تا زمانی که به طریقی دیگر مجددا برانگیخته شود و به تراز E2 برگردد آنجا خواهد ماند. این اتفاق می تواند تحت تاثیر جنبشهای گرمایی اتمها یا مولکولهای مجاور و یا برانگیختگی نوری روی دهد اما احتمال وقوع آن بسیار کم است. به همین دلیل چنین الکترونهایی تا مدتها در تراز میانی می مانند ( بسته به ساختار اتمی ماده و شرایط محیطی ) وهمین عامل تاخیر در باز تابش بخشی از انرژی دریافت شده است. تحریک این ماده ها به گونه های مختلف انجام می شود: بمباران فوتونی، الکترونها، یونهای مثبت، واکنشهای شیمیایی، گرما و گاهی اوقات ( مخصوصاً در جانداران ) تنش های مکانیکی. . . راز کرمهای شب تاب در فسفرسانس است.
برای ساختن مواد درخشنده در تاریکی باید فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگیرد و طول تابش ان زیاد باشد. برای مثال دو فسفری که این ویژگی ها را دارند مثل ( Zinc Sulfide ) و ( Strontium Aluminate ) که ( Strontium Aluminate ) بهتر است برای طول تابش بیشتر. این مواد را با پلاستیک مخلوط می کنند و موادی می سازند که در تاریکی درخشنده هستند.
بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببینید که می درخشند ولی به انرژی احتیاجی ندارند! مثلا روی عقربهٔ ساعتهای گران قیمت. در آنها فسفر با یک عنصر رادیو اکتیو مخلوط شده ( مثل رادیوم ) که ان عنصر با انتشار رادیو اکتیو فسفر را مرتبا با انرژی می کند.
شرح نحوهٔ کار لامپ های فلوئورسنت [ویرایش]
در این لامپ ها یک تخلیهٔ الکتریکی در محیطی از بخار جیوه و یک گاز خنثی ( مانند آرگون ) انجام می شود. بخار جیوه بر اثر این تخلیهٔ انرژی و جذب این انرژی، شروع به تشعشع می کند و طول موج این تشعشع ۲۵۳۷ آنگستروم است که در محدودهٔ طیف یووی ( فرا بنفش ) است. از دیگر سوی، دبوارهٔ داخلی لامپ را با مواد فسفرسنتی پوشش می دهند و این مواد توسط اشعهٔ UV تحریک شده، نور مرئی تابش می کنند. در دههٔ ۱۹۴۰ این پوشش Zn2SiO4 ( سیلیکات زیرکونیم ) بود و از Mn بعنوان Activator استفاده می کردند. بعدها یک محلول فسفاتی به صورت Ca5. ( PO4 ) 3. ( Cl, F ) . Sb3+ion. Mn2+ion - که Sb3+ion یعنی یون ۳ بار مثبت آنتیموان - استفاده شد که Activator ان، Sb ( آنتیموان ) بود.
چه موادی این گونه هستند ( نام عنصر ها ) و رنگ نور انها به چه بستگی دارد؟ ز . . .