Страница:БСЭ-1 Том 58. Флора - Франция (1936)-1.pdf/139

Эта страница не была вычитана

щий полностью развиться и в указанных условиях. Моментальное свечение исчезает тотчас по прекращении возбуждения. При длительном возбуждении возникает длительный процесс Ф., протекающий в зависимости от фосфора в течение целых минут, а иногда и дней (в последнем случае с весьма малой интенсивностью).

Промежуточное положение в смысле длительности свечения (10—15 сек.) занимает т. н. ультрафиолетовый процесс, получивший свое наименование по области возбуждения, лежащей между 200 и 400 тд.

Спектральный состав полос Ф. при всех трех видах возбуждения обычно очень близок, хотя в отдельных случаях отмечалось нек-рое смещение полосы излучения и даже возникновение нового спектра (борные фосфоры) при моментальном свечении. Спектр ультрафиолетового свечения сходен со спектром, появляющимся при возбуждении катодными лучами.

Области возбуждения одной и той же полосы для трех указанных видов свечения различны.

Каждой полосе длительного процесса свечения соответствует ряд довольно узких спектральных полос возбуждения, обозначаемых буквами dx, d2..., d-полосы возбуждения эквивалентны: возбуждение светом любой из них может привести к излучению равной интенсивности и того же спектрального состава.

Кривая возбуждения моментального процесса гораздо шире, она простирается не только на область полос d-возбуждения, но и на промежутки между ними. При моментальном возбуждении закон Стокса выполняется строго, при длительном  — менее строго. Повышение температуры фосфора ускоряет процесс высвечивания; при этом иногда общее количество излучаемой энергии не меняется, и дело сводится к усилению яркости и уменьшению продолжительности свечения, в других случаях наряду с высвечиванием повышение температуры влечет переход части поглощенной энергии в тепло. Такой процесс называется гашением Ф.

Явления высвечивания и гашения наблюдаются также при действии на возбужденный фосфор красных и инфракрасных лучей, причем в этом процессе дело отнюдь не сводится к простому прогреванию всей массы фосфора падающей инфракрасной радиацией.

Световая сумма. Полная интенсивность свечения под лучами возбуждающего света благодаря существованию длительного процесса достигается не сразу; требующееся для установления стационарного состояния время уменьшается по мере увеличения интенсивности возбуждающего света. Полное количество энергии, излучаемой фосфором с момента прекращения возбуждения до окончательного его высвечивания, называется световой суммой.

При данной интенсивности возбуждающего света и постепенном нарастании времени возбуждения световая сумма стремится к предельному значению, соответствующему т. н. полному возбуждению фосфора. При дальнейшем увеличении интенсивности возбуждающего света световая сумма возрастает, постепенно приближаясь к нек-рому максимальному значению, соответствующему максимально возможному возбуждению фосфора.

Закон затухания. Постепенное уменьшение интенсивности длительного свечения исследовалось многократно. Для выражения хода процесса было предложено значительное число формул, частью чисто эмпирических, частьюимевших теоретическую основу. Для суждения о характере элементарного процесса желательно исследовать его ход на отдельных кристалликах, образующих фосфоресцирующий порошок. Подобные опыты недавно были произведены В. В. Антоновым. Они показали, что у Zn  — и S-фосфоров скорость затухания зависит от размеров кристалла.

Для достаточно больших экземпляров (диаметр ок. 0, 1 мм) затухание идет по гиперболической формуле J = J0 — — > (a + t)*

где а = 2.

Для малых кристаллов сернистого цинка, у к-рых процесс затухания . осложнен поверхностными влияниями, равно и для больших скоплений кристаллов различных размеров величина а < 2.

Связь Ф. с фотоэлектрическим эффектом. Многочисленными опытами установлена тесная связь между явлениями Ф. и фотоэлектрическим эффектом на поверхности фосфора, равно и с внутренними смещениями электрических зарядов, происходящими в момент освещения фосфора и проявляющимися в изменении его диэлектрической постоянной и электропроводности. Внешний фотоэлектрический эффект всегда сопровождает Ф., растет вместе с ней и отсутствует у нефосфоресцирующих составных частей фосфора. При этом активными в смысле фотоэлектрического эффекта являются лишь те частоты, к-рые способны возбуждать Ф. Частоты, лежащие в области d-максимумов возбуждения, вызывают селективный фотоэффект; частоты, соответствующие ультрафиолетовому процессу Ф., дают нормальный фотоэффект.

Представ ления о ходе процесса Ф. Близкая связь между процессами Ф. и фотоэлектрического эффекта, а также состав и свойства фосфоров привели Ленарда к следующему представлению о механизме Ф. Для возникновения длительного свечения в фосфоресцирующем веществе должны существовать особые комплексные образования — центры, состоящие из большого числа (до 100.000) молекул основного вещества. Молекулы центра прочно связаны друг с другом. Для получения фосфоресцирующей способности центр должен включать также атом тяжелого металла. В момент возбуждения с атома серы, являющегося соединительным звеном между атомом тяжелого металла и атомом металла основного вещества, выделяется фотоэлектрон. Вследствие этого происходит изменение электрического поля в области атома металла-активатора и перемещение его электрона. При замещении фотоэлектрона в атоме серы первоначальное состояние центра восстанавливается, причем процесс восстановления сопровождается излучением.

Теория Ленарда принесла пользу в свое время, наметив пути исследования, однако в наст, время понятие о центрах фосфоресценции, образованных крупными некристаллическими скоплениями основного вещества, приходится оставить, так как для большого числа типичных случаев фосфоресценции доказана необходимость кристаллической структуры основного вещества, нарушенной вкраплениями металлаактиватора. Места вкраплений и служат центрами фосфоресценции.

Размытые полосы свечения щелочноземельных фосфоров, активированных Си, Мн и дру-