光緻發光英文解釋翻譯、光緻發光的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 photoluminescence
分詞翻譯:
光的英語翻譯:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
緻的英語翻譯:
deliver; devote; extend; cause; delicate; fine; incur; send
發光的英語翻譯:
irradiate; radiate; shine; be luminous; blaze; gloss
【計】 luminesce
【化】 luminescence
【醫】 luminescence; photogenesis
專業解析
光緻發光(Photoluminescence),簡稱PL,是指物質吸收光子(光能量)後,處于激發态的電子在返回基态時以光的形式釋放出能量的現象。該術語由“光緻”(由光激發)和“發光”(發射光)兩部分構成,直觀描述了光激發導緻發光的物理過程。
核心定義與機制:
- 光吸收與激發:當特定波長的光照射到材料上時,材料中的電子吸收光子能量,從低能級(如基态)躍遷到高能級(激發态)。這個過程是光緻發光的前提。
- 能量弛豫:處于激發态的電子通常是不穩定的,會通過非輻射躍遷(如發熱)損失部分能量,弛豫到激發态的最低振動能級。
- 光子發射:電子從激發态的最低振動能級躍遷回基态時,其多餘的能量以光子的形式釋放出來,産生發光現象。發射光的波長(顔色)通常比激發光的波長長(能量低),這種現象稱為斯托克斯位移(Stokes shift)。
關鍵特征:
- 激發源:必須由光(電磁輻射)激發。
- 弛豫過程:激發态電子經曆能量弛豫後才發射光子。
- 斯托克斯位移:發射光波長通常大于激發光波長。
主要類型:
根據激發态電子自旋狀态和發光壽命的不同,光緻發光主要分為:
- 熒光(Fluorescence):
- 激發态為單重态(Singlet state),電子自旋與基态配對。
- 發光過程是自旋允許的躍遷,因此發光壽命很短,通常在納秒(ns)量級(10⁻⁹秒)。
- 停止激發後,發光立即消失。
- 磷光(Phosphorescence):
- 激發态為三重态(Triplet state),電子自旋與基态不配對。
- 發光過程是自旋禁戒的躍遷,因此發光壽命較長,從微秒(μs)到秒(s)甚至小時量級都有可能。
- 停止激發後,發光可能持續一段時間。
應用領域:
光緻發光現象在衆多科學與技術領域有廣泛應用:
- 材料科學:表征半導體材料(如量子點、LED材料)的光學性質、能帶結構、缺陷态等。
- 顯示技術:是熒光燈、LED(發光二極管)、OLED(有機發光二極管)等照明和顯示技術的物理基礎。
- 生物與醫學:用于生物成像、熒光标記、疾病診斷(如免疫熒光檢測)等。
- 防僞與傳感:應用于防僞标籤、光學傳感器等。
- 光伏器件:研究太陽能電池材料的光吸收和能量損失機制。
權威參考來源:
- 美國國家标準與技術研究院(NIST):提供光子學、發光現象的基礎定義和标準術語(術語定義參考來源)。
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC):對光化學術語(包括熒光、磷光)有權威定義和區分(發光類型區分參考來源)。
- 材料研究學會(MRS)出版物:詳細闡述光緻發光在先進材料表征和分析中的應用(應用領域參考來源)。
光緻發光是物質吸收光能後被激發,隨後通過發射光的形式釋放能量的物理過程。其核心在于光激發導緻發光,主要類型包括短壽命的熒光和長壽命的磷光。該現象是理解材料光學性質的關鍵,并在照明、顯示、生物醫學、傳感等領域有重要應用。
網絡擴展解釋
光緻發光(Photoluminescence,簡稱PL)是指物質吸收外界光源的能量後,通過電子能級躍遷重新輻射光子的現象。以下是其核心要點:
-
基本原理
物質吸收光子後,電子從基态躍遷到激發态,隨後通過非輻射或輻射方式返回基态。輻射躍遷時,能量以光子形式釋放,産生發光現象。這一過程涉及吸收、能量傳遞和光發射三個階段。
-
分類
- 熒光:激發停止後立即停止發光(如有機染料分子)。
- 磷光:激發停止後仍持續發光(如某些磷光材料)。
兩者的區别在于激發态壽命不同,磷光涉及自旋禁阻躍遷,延遲更長。
-
關鍵特性
- 屬于冷發光,無需顯著熱效應。
- 激發光源可為紫外、可見光或紅外。
- 發射光波長通常長于激發光(斯托克斯位移)。
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應用領域
- 半導體材料分析:通過PL光譜檢測能帶結構及缺陷。
- LED技術:熒光粉被藍光激發産生白光(如LED照明)。
- 生物标記:熒光材料用于細胞成像。
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數學描述
光緻發光效率((eta))可表示為:
$$eta = frac{text{發射光子數}}{text{吸收光子數}}$$
該參數反映材料的發光性能。
光緻發光是光與物質相互作用的重要現象,其研究對材料科學、光電子器件及生物技術等領域具有關鍵意義。如需更深入的技術細節,可參考權威文獻或專業測試方法。
分類
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