我国是世界上最早认识和记录物质发光的国家,远在2500年前的墨子就记录了“和氏之壁,隋侯之珠,此诸侯之良宝也。”隋珠后来称为夜明珠。稍后,尹文子更详细记载了夜明珠的发现过程。这是材料发光的最早记载。
汉朝王逸记载“神光兮潁潁,鬼火兮荧荧。”这里所说的神光和鬼火,就是磷光,就是磷化氢的自燃发光。宋朝梅尧臣先后写了《鬼火赋》和《鬼火后赋》。在《鬼火赋》中写道:“尝闻巨浸之涯,百物皆能发光而吐辉。”即是说,发光是一个很普遍的现象。这个认识比欧洲早成百上千年。这是化学发光的最早记载。
材料发光是物质内部以某种方式吸收能量,再将它转换成光辐射的过程,将受外界激发而发光的固体称为发光材料。发光材料发光过程多种多样,主要有:光致发光;阴极射线引起的发光;电致发光;热释发光;光释发光;辐射发光等。
光致发光,就是物体依赖外界光源照射,从而获得能量,产生激发,导致发光的现象。它大致经过吸收,能量传递及光发射三个主要阶段。光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁,都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射,可见光及红外辐射均可引起光致发光,包括荧光和磷光。
阴极射线引起的发光,即电子束激发发光材料引起的发光,电子束的电子能量通常在几千至几万电子伏特,入射到发光材料中,产生大量次级电子,离化和激发发光中心,产生发光。主要用于雷达,电视,示波器等方面。
电致发光,又可称为电场发光。是通过加在两电极间电压产生电场,被电场激发的电子撞击发光中心,而导致电子在能级间跃迁,变化,复合引起发光的物理现象。电致发光材料包括掺杂铜和银的硫化锌。
热释发光,发光体中以某种方式激发后,在激发体的陷阱中储存了能量,然后加热发光体,使它以光的形式把能量再释放出来的发光现象。
光释发光,发光体中本来以某种方式被激发,并储存下的能量,又被长波长作用后,以可见光形式释放出来的发光现象。在红外线作用下释光现象称为红外释光。
辐射发光,是由α,β,γ及x射线激发物体引起的发光,α射线是带正电(氦核)的粒子束,而β射线是电子流,γ射线和x射线是电磁辐射,都是光子流。不过它比可见光,紫外线的光子能量大得多,辐射发光又可称为高能粒子引起的发光。
发光材料主要为稀土元素化合物和半导体物质,早期人们把不溶于水的固体氧化物称为土,如将氧化铝称为陶土,氧化钙称为碱土,稀土元素一般从氧化物状态分离出来的,当时比较稀少,因此得名稀土。它可制成各种荧光体。半导体通常存在缺陷和能量陷阱,其导电性对热和光敏感,可制成各种释光元件。近来又大力开发有机材料发光物质。
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