
焦灼發光
candoluminescence(燭緻發光)是一種特殊的光緻發光現象,指某些材料在高溫熱輻射源(如火焰)激發下發出的光,其發光強度或效率顯著高于該材料在相同溫度下單純因熱輻射(黑體輻射)所産生的光。這種現象的關鍵特征在于,其發光并非主要源于材料自身的熱能,而是由外部高溫源(如火焰中的激發态分子或輻射能)激發所緻,且在高溫下發光效率異常升高,與大多數熒光材料在高溫下發生“熱猝滅”(發光效率下降)的現象相反。
其詳細機制與應用可歸納為以下四點:
定義與核心特征
candoluminescence 區别于普通光緻發光(如熒光、磷光)的關鍵在于其發生的溫度環境。普通光緻發光通常在室溫或低溫下效率較高,溫度升高會導緻非輻射躍遷加劇,發光效率下降(熱猝滅)。而 candoluminescence 在高溫(通常在幾百度攝氏度甚至更高)下被激發,且在此高溫下其發光效率反而比同溫度下的黑體輻射強得多,或者比該材料在低溫光緻發光達到的溫度極限更高。這表明其激發過程涉及高溫環境特有的能量傳遞機制。
機制與原理
目前普遍接受的解釋是“熱激活發光”模型。高溫環境提供了額外能量,幫助材料中被激發電子克服了某些非輻射弛豫路徑(如通過聲子散射耗散能量)的能量勢壘,使得電子更傾向于通過輻射躍遷(發光)回到基态。簡單來說,高溫“激活”了原本在低溫下被抑制的輻射躍遷通道,從而提高了發光量子效率。其發光強度 $I$ 可近似表示為 $I propto exp(-E_a / kT)$,其中 $E_a$ 是激活能,$k$ 是玻爾茲曼常數,$T$ 是絕對溫度,表明發光效率隨溫度升高而指數增長。
典型材料與應用曆史
最著名的 candoluminescence 材料是摻雜铈的二氧化钍(ThO₂:Ce)和摻雜镨的氧化锆(ZrO₂:Pr)等稀土氧化物。在19世紀末至20世紀初的煤氣燈時代,含有氧化钍的“Welsbach 燈罩”被廣泛應用。當煤氣燈火焰加熱燈罩至白熾狀态時,燈罩發出的明亮白光主要來自 ThO₂:Ce 的 candoluminescence,其亮度和光效遠超單純的熱輻射,極大提高了照明效率。
發現與研究意義
該現象由英國化學和物理學家 Sir Julius Ludwig Viktor von Haast 在19世紀研究石灰光(limelight)時首次系統描述并命名(源自拉丁語 “candelae”,意為蠟燭)。現代研究認為,candoluminescence 不僅具有曆史意義,其揭示的高溫下抑制非輻射過程、增強輻射效率的物理機制,對理解凝聚态物質中的能量傳遞、設計高溫穩定的發光材料(如耐高溫熒光粉、傳感材料)仍有重要參考價值。
權威參考來源:
根據現有資料和詞源分析,"candoluminescence" 是一個由拉丁詞根組合而成的專業術語,其含義需要拆解分析:
1. 詞根解析
2. 現象特征 屬于發光(Luminescence)的特殊類型,推測指物質在高溫條件下(如白熾狀态)産生的非熱輻射發光。這種現象與普通熱輻射(如燒紅的鐵塊發光)不同,其發光原理仍為電子能級躍遷()。
3. 與相關概念對比
注:由于該術語在現有搜索結果中未明确提及,以上分析基于詞源學和發光學原理推導。建議通過《發光學基礎》 或專業物理化學詞典獲取準确定義。
footballerkeep in touch withPakistanitributeapesootflare upAyacuchoboutoncapacitanceconfinementfireproofingfluepangolinrepeatableunenforceablecommunication systemflood controlgood heavenshydrogenation catalystinertial navigation systemmarker generadish seedwander aboutapareuniaassociationismbroughamChloromonadophyceaeintolerablenessJinan