인광 전자기 방사선, 일반적으로 자외선에 노출 된 후 물질에 의해 방출됩니다. 에너지 원은 하부 에너지 상태에서 "흥분된"더 높은 에너지 상태로 원자의 전자를 걷어차 고; 그런 다음 전자는 가시 광선 (발광)의 형태로 에너지가 더 낮고 안정적인 에너지 상태로 되돌아 갈 때 에너지를 방출합니다.
인광은 한 형태의 광 발광이다. 다른 일반적인 유형의 광 발광은 화학 발광 및 형광을 포함한다. 화학 발광 에너지는 화학 반응에서 비롯됩니다. 인광과 마찬가지로, 형광은 전자기 방사선에 노출 된 후 (검은 빛과 같은) 빛을 방출합니다. 그러나, 형광은 인광보다 훨씬 빨리 발생하고 광원이 제거 되 자마자 희미해진다. 인광 재료는 불이 튀어 나온 후 몇 분, 몇 시간 또는 며칠 동안 빛을 발합니다. 그래서 그들은 어둠 속에서 빛납니다.
주요 테이크 아웃 :인광
- 인광은 광 발광 유형입니다.
- 인광에서, 빛은 물질에 의해 흡수되어 전자의 에너지 수준을 여기 상태로 부딪칩니다. 그러나 빛의 에너지는 허용 된 여기 상태의 에너지와 일치하지 않으므로 흡수 된 광자는 삼중 항 상태에 붙어 있습니다. 결국, 여기 전자는 더 낮고 안정적인 에너지 상태로 떨어지고 여분의 에너지를 빛으로 방출합니다. 과정은 천천히 발생하므로 인광 물질이 어둠 속에서 빛나는 것처럼 보입니다.
- 인광 재료의 예에는 어두운 별, 특정 안전 징후, 빛나는 페인트 및 일부 도로 마커가 포함됩니다.
- 음성 영상은 인의 요소의 녹색 빛에서 그 이름을 가져 오는 동안 인은 인광이 아닙니다. 요소가 빛나는 이유는 산화 (화학 발광) 때문입니다.
작동 방식 - 간단한 설명
기본적으로, 인광 물질은 빛에 노출시켜 "충전"된다. 재료는 빛을 흡수하고 저장된 에너지를 원래 빛보다 느리게 그리고 더 긴 파장으로 방출합니다. 따라서 인광 재료는 자외선을 흡수하고 녹색 표시등을 방출 할 수 있지만 스펙트럼 (예 :녹색에서 파란색)에서는 다른 방식으로 갈 수는 없습니다. 때때로 형광 염료가 인광 재료에 첨가되어 빛의 색상을 변화시킵니다. 형광 물질은 에너지를 흡수하고 즉시 빛을 방출합니다. 인광체 물체는 형광 염료를 포함 할 수 있고 일부 인광 전이가 빠르게 발생하기 때문에 어둠보다 검은 빛 아래에서 더 밝게 빛납니다.
작동 방식 - 양자 역학 설명
형광에서, 표면은 광자를 거의 즉시 흡수하고 재개한다 (약 10 나노초). 이러한 유형의 광 발광은 흡수 된 광자의 에너지가 에너지 상태와 일치하고 재료의 전이를 허용하기 때문에 빠릅니다. 인광은 흡수 된 전자가 더 높은 스핀 다중성을 갖는 여기 상태로 교차하기 때문에 (밀리 초까지) 지속됩니다. 흥분된 전자는 삼중 항 상태에 갇히게되며 "금지 된"전환을 사용하여 더 낮은 에너지 싱글 스테이트로 떨어질 수 있습니다. 양자 역학은 금지 된 전환을 허용하지만 동역학 적으로 유리하지는 않으므로 시간이 오래 걸립니다. 충분한 빛이 흡수되면, 저장 및 방출 된 빛은 재료가“어두운 곳에서 빛나는 것처럼 보이기에 충분히 중요해진다. 이러한 이유로, 형광 물질과 같은 인광 재료는 검은 색 (자외선) 빛 아래에서 매우 밝게 나타납니다. Jablonski 다이어그램은 일반적으로 형광과 인광의 차이를 나타내는 데 사용됩니다.
역사
1602 년 이탈리아 Vincenzo Casciarolo는“Lapis Solaris”(Sun Stone) 또는“Lapis Lunaris”(Moon Stone)를 묘사했습니다. 이 발견은 철학 교수 Giulio Cesare La Galla의 1612 년 책 de phenomenis in Orbe Lunae에서 설명되었습니다. . La Galla는 Casciarolo의 석재가 난방을 통해 석회화 된 후 빛을 발산했다고보고합니다. 그것은 태양으로부터 빛을 받았으며 (달처럼) 어둠 속에서 빛을 발했습니다. 다른 미네랄은 또한 인광을 나타내지 만 돌은 불순한 바라이트였다. 다른 인광 보석으로는 일부 다이아몬드 (1010-1055 년 초에 인도 왕 Bhoja에게 알려진 다이아몬드, Albertus Magnus가 재발견하고 Robert Boyle이 다시 재발견)와 White Topaz가 포함됩니다. 특히 중국인은 체온, 빛에 노출되거나 문지르 기 때문에 발광을 나타내는 클로로 페인이라는 플루오 라이트 유형을 소중히 여겼습니다. 인광의 본질과 다른 유형의 발광성에 대한 관심은 결국 1896 년에 방사능의 발견으로 이어졌습니다.
재료
천연 미네랄 외에도 인광은 화합물에 의해 생성됩니다. 이들 중에서 가장 잘 알려진 것은 황화 아연으로, 1930 년대부터 어두운 별 및 기타 제품에 사용 된 아연입니다. 황화 아연은 일반적으로 녹색 인광을 방출하지만, 포스포르는 빛의 색을 변화시키기 위해 첨가 될 수 있습니다. 형광체는 인광에 의해 방출되는 빛을 흡수 한 다음 다른 색으로 방출합니다.
오늘날, 도핑 된 스트론튬 알루미 네이트는 선택한 인광 화합물입니다. 황화 아연보다 더 밝은 시간을 더 밝게 빛나고 에너지를 훨씬 더 오래 저장합니다. Strontium Aluminate가 방출하는 가장 밝은 색상은 녹색이지만 Aqua와 Blue도 밝고 오랫동안 빛납니다. 빨간색, 노란색, 주황색, 흰색 및 바이올렛도 발생하지만 어두워 지거나 더 빨리 희미 해집니다.
인광 사례
사람들이 침실 벽에 놓은 별은 밤에 빛을 발합니다. 일부 시계에는 인광 손이 있습니다. 이 과정에서 어둠 속에서 빛나는 포장 돌, 램프 및 키 링도 있습니다. 인 광선은 화학 발광이므로 입니다 인광의 예.
참조
- Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). Ullmann의 산업 화학 백과 사전 의 "발광 재료" . 와일리 -VCH. 와인 하임. doi :10.1002/14356007.a15_519
- McQuarrie, Donald A.; 사이먼, 존 D.; Choi, John (1997). 물리 화학 :분자 접근 (첫 번째 ed.). 대학 과학 서적. ISBN :9780935702996
- Roda, Aldo (2010). 화학 발광 및 생물 발광 :과거, 현재 및 미래 . 왕립 화학 학회.
- Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). 오래 지속되는 인의 마이크로파 합성. j. 화학 교육 . 86. 72-75. doi :10.1021/ed086p72
