FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes - Fizmati

FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes
Sprostslāņa fotoefekts
Par Sprostslāņa fotoefektu sauc parādību, kad gaismas iedarbībā vielā rodas elektrodzinējspēks.
Izmantošana: pusvadītāju fotoelementi, fotodiode, fototranzistors.
22. Luminescence. Luminescences veidi un izmantošana.
Izstarojot ķermenis zaudē enerģiju, lai tas varētu izstarot ilgstoši, tad tam enerģija ir jāpievada klāt no ārienes. Ja
enerģiju piegādā, ķermeni sildot – tad to sauc par termisko starojumu, pārējos gadījumus sauc par luminiscencēm.
Luminiscenci sadala 2 daļās:
1. Floriscence t.i. ķermeņa pēcspīdēšanas laiks (dzišanas laiks) ir 10 -10 līdz 10 -8 sekundes. Parasti tie ir šķidrumi,
gāzes.
2. Fosforiscence t.i. dzišanas laiks ir sākot no 10 -8 sekundēm līdz daudzām stundām. Parasti cietas vielas.
Atkarība no veida, kā ķermenim pievada enerģiju, luminiscences sauc:
1. Fotoluminiscence – enerģiju piegādā ar gaismu (t.i. apstarojot)
2. Hemioluminiscence – spīd iekšēju ķīmisku procesu rezultātā
3. Elektroluminiscence – elektriskā lauka iedarbībā
4. u.c.
Luminiscenci rada samērā neliels atomu, molekulu vai jonu skaits (atšķirībā no termiskā starojuma), kuri veido t.s.
luminiscences centru. Par luminiscences centriem cietās vielās var būt atomi, joni vai jonu grupas, kas
lokalizējušies vietās, kur kristālrežģa periodisko struktūru izjaucis aktivators (svešvielas atoms, vai režģa vakance)
Luminiscences starojums rodas, kad luminiscences centri no ierosināta stāvokļa atgriežas normālajā stāvoklī (vai
mazāk ierosinātā stavoklī).
Fotoluminiscence (t.i. enerģiju pievada apgaismojot)
Stoksa likums: Fotoluminiscencē izstarotās gaismas viļņa garums ir vienāds vai lielāks par ierosinošās gaismas viļņa
garumu.
Ja viela absorbē kvantu h*n 0 , tad šī enerģija daļēji tiek atdota atpakaļ luminiscencē izstarotā kvanta veidā h*n ,
daļēji tā vielas iekšienē pāriet citos enerģijas veidos W (piemēram, siltumā). Tāpēc,
h*n 0 = h*n + W
Tā kā W >= 0, tad h*n 0 >= h*n tātad n 0 >= n
Tātad luminiscencē emitējamajam starojumam var būt cits spektrālais starojums, nekā ierosinošajam starojuamm.
Luminiscences starojuma radšanās:
1. pastāvīgais starojums – atoms, molekula vai jons tiek ierosināts, un tas pēc zināma laika, atgriežoties
pamatstāvoklī, izstaro gaismu.
2. Uzspiestais starojums – luminiscences centrā elektrons nonāk uz metastabila enerģijas līmeņa, no kurienes
pāreja atpakaļ pamatstāvoklī ir “aizliegta” (precīzāk – mazvarbūtīga). Tikai tad, kad cita enerģija (piem.,
siltumkustības enerģija) pārceļ elektronu augstākā līmenī, no kura pāreja uz pamatlīmeni ir “atļauta”, elektrons
izstarojot gaismu var atgriezties pamatstāvoklī.
3. Rekombinācijas starojums – elektrons tiek pilnīgi atrauts no atoma (t.i. atoms tiek jonizēts). Pēc tam
rekombinējoties (t.i. elektrons apvienojas ar atomu) atoms izstaro gaismu.
p.s. 2. un 3. Gadījumā dzišanas laiki var būt ļoti lieli (no sekundes tūkstošdaļām līdz par daudzām stundām).
Dzišanas laiki
1. Pastāvīgais starojums
I = I 0 * e -bt
I 0 = sākotnējā luminiscentā starojuma intensitāte
Šis darbs ir nācis no http://datzb.intelctuals.net/ - LU FMF DatZB Darbu Arhīva 54/54
©2002-2003 DatZB Team