Добро пожаловать, приятного прочтения.
С. И. Вавилов ХОЛОДНЫЙ СВЕТ. ПОПУЛЯРНАЯ ЛЕКЦИЯ
Свечение возбуждается не только невидимыми ультрафиолетовыми лучами Если, например, осветить раствор родамина через зеленое стекло, раствор по-прежнему будет давать оранжевое свечение. Удобство ультрафиолетовых лучей состоит главным образом в том, что они непосредственно невидимы для глаза и поэтому видимое свечение, возбуждаемое ими, заметно особенно резко.
Другой пример холодного свечения под действием света — люминесценция кристаллов и стекол. Кристаллы азотнокислого урана и ряд других его соединений под действием света излучают яркий зеленый свет Замечательно, что свет этот тот же самый как и при ударе молотком по кристаллам. Это значит, что
характер свечения не зависит от вида возбуждения, а только от химической природы светящегося вещества. Хорошо и давно известно холодное свечение урановых стекол, нередко применяемых для различных художественных стеклянных изделий. Красное свечение дают стекла, окрашенные солями марганца, синее — солями элемента церия
Наибольшее техническое значение за последнее время получили, однако, особые, неорганические составы, которые иногда называют кристаллическими, или минеральными фосфорами. Их знают около четырех веков, но получать составы искусственно в полной мере научились только за последние полвека. Сейчас известны рецепты сотен таких составов, светящихся всевозможными цветами и обнаруживающих различия и в других свойствах. Они светятся под действием видимых и ультрафиолетовых лучей и дают во многих случаях очень яркую люминесценцию. Нельзя не отметить, что такие составы с физико-химпческой точки зрения имеют совсем особое строение. За последние тридцать лет физики получили бесспорные доказательства чрезвычайной правильности строения кристаллов. Во всяком кристалле, например в поваренной соли и в сахаре, атомы или молекулы расположены по правильным шеренгам и плоскостям, образуя в целом правильную кристаллическую решетку. Оказывается, что атомы посторонних веществ во многих случаях сравнительно легко проникают в недра кристалла, например, при выдерживании в парах данного вещества или при длительном прогреве порошков в тигелях при высоких температурах. При этом посторонний атом, проникая в правильную кристаллическую решетку чужого материала, конечно, разрушает некоторые правильные ячейки решетки, образуется нечто своеобразное, не химическое соединение и не раствор.
Особенно хорошо известны кристаллы сернистого цинка, в которые при длительной прокалке с другими веществами удается ввести атомы меди или других элементов. Если это достигнуто, то получается кристаллический фосфор с ярким свечением, цвет которого зависит от природы внедренного постороннего атома и от характера прокалки в тигеле. Следует также отметить, что иногда чужеродным, внедряющимся в кристаллическую решетку, является свободный атом того же вещества, из которого решетка построена. Например, при некоторых условиях прокала можно заставить светиться и чистый сернистый цинк, без посторонних примесей. Однако такая чистота только «химическая», физически светящийся кристалл сернистого цинка всегда нечист, там, несомненно, имеются свободные атомы цинка, в некоторых местах разрыхлившие правильное строение решетки и создавшие таким образом центры свечения <...>
В настоящее время в Советском Союзе и за границей существуют специальные организации, изготовляющие кристаллические фосфоры для разных технических надобностей в довольно больших количествах
После ознакомления с различными видами люминесцирующих веществ ясно, что называется «холодным светом» в современной технике
Виды люминесценции можно было бы разнообразить и многочисленными другими способами ее возбуждения, помимо удара, химических процессов и света (например, электрическим). Однако независимость люминесценции от температуры ясна уже из рассмотренного.
* * *
Ознакомимся с некоторыми замечательными свойствами люминесценции, сосредоточив наше внимание на случае, когда ее возбудителем служит свет
Бесспорно, что «холодный свет» может появляться только за счет поглощенной первичной световой энергии, иначе бы нарушался основной закон природы — сохранение энергии Неверно, однако, обратное, не всякое поглощающее свет вещество дает люминесценцию Например, обычные чернила, черные или красные, очень сильно поглощают свет, но не дают вторичного свечения, в то время как растворы красителей флуоресцина, родамина и других прекрасно светятся Однако такое свечение можно «потушить» как химическим, так и физическим методом. Если в сосуд с раствором родамина, ярко светящимся под действием ультрафиолетовых лучей, прибавить немного бромной воды, то свечение мгновенно прекращается Если в тот же раствор добавить йодистого калия,