Luminestsents
Luminestsentsiks nimetatakse sellist aine poolt emiteeritud valgust, mis ületab (enamasti suhteliselt kitsas spektraaldiapasoonis) samale temperatuurile vastavat soojuskiirguse taset. Soojuskiirgus tekib teatavasti aine soojendamise tulemusena. Seega luminestsentsi tekkimiseks on tarvis mingi spetsiifilisem, mittesoojuslik energia juhtimine ainesse. Selleks on mitmeid võimalusi:
- valgusega kiiritamine → fotoluminestsents,
- elektrivool → elektroluminestsents,
- elektronidega pommitamine (katoodkiirega kiiritamine) → katoodluminestsents,
- keemiline reaktsioon → kemoluminestsents,
- jpt.
Kuigi hõõglambis tekib kiirgus lõppkokkuvõttes elektrivoolu toimel, on tegemist siiski soojuskiirgusega (mitte elektroluminestsentsiga). Küsimus on elektrivoolu toimemehhanismis.
Luminestsentskiirgust võib nimetada «külmaks» kiirguseks selles mõttes, et reeglina on ta hästi jälgitav eelkõige madalatel temperatuuridel, samas kui soojuskiirgus muutub märgatavaks alles piisavalt kõrgetel temperatuuridel (alles mitmesaja kraadini kuumutatud keha kiirgab silmale nähtavat punast kiirgust).
Luminestsents jääb lühikeseks kuid lõplikuks ajavahemikuks kestma ka peale ergastava protsessi peatamist. Seda nimetatakse järelhelenduseks. Järelhelendus on eriti püsiv fosforestseeruvate materjalide korral, mis võivad (peale valguse käes «laadimist») helenduda tunde.
Luminestseeruvaid materjale kasutatakse paljudes rakendustes nagu katoodkiirekuvarid, plasmatelerid, luminofoorlambid, laserid, valgusdioodid. Näiteks asjaolu, et luminestsentskiirgus avaldub küllalt kitsas spektraalintervallis (sõltuvalt materjalist) on põhjuseks sellele, et luminofoorlambid ja valgusdioodid on märksa suurema valgusviljakusega kui hõõglambid.
Termini pakkus välja 1888. saksa füüsik Eilhard Wiedemann.[1] Nimetus tuleb ladina keelest, sõnast "lumen" (valgus) ja sõna moodustavast elemendist "-escence" (algama, saama (millekski), kalduma olema).[2]
Tüübid
- Elektroluminestsents, tekib ainet läbiva elektrivoolu toimel
- Katoodluminestsents, näiteks kui elektronkiir tabab televiisori kineskoobi ekraani luminofoorkihti
- Fotoluminestsents, luminestsents neeldunud footonite toimel
- Fluorestsents, lühemalainelise kiirgusega ergastamisel väljakiiratav pikemalaineline kiirgus, mõnel juhul toimub ka vastupidi
- Fosforestsents, sarnaneb eelmisega, kuid emissioon on pikemaajaline. Objekti kustumist on võimalik jälgida
- Kemoluminestsents, valguse kiirgamine keemilise reaktsiooni tulemusel
- Bioluminestsents, helendamine elusorganismides toimuvate biokeemiliste reaktsioonide tulemusel
- Elektrokemiluminestsents, tekib elektrokeemiliste reaktsioonide tõttu
- Lüoluminestsents, tekib tahke aine (tavaliselt tugevalt kiirgust saanud) lahustumisel vedelikus
- Kandoluminestsents, emissioon teatud ainete kuumutamisel, mistõttu tekib erinevus oodatavast mustkiirguri spektrist
- Kristalloluminestsents, kristalliseerumise käigus tekkiv luminestsents
- Mehhanoluminestsents, tekib tahkiste mehaaniliselt mõjutamisel
- Triboluminestsents, tekib kui materjali kraabitakse, hõõrutakse või purustatakse, ehk sidemete katkemisel materjalis
- Fraktoluminestsents, mõnede kristallide mõrastamisel või kilduteks purunemisel tekkiv luminestsents
- Piesoluminestsents, tekib teatud tahkistele rõhu avaldamisel
- Sonoluminestsents, valgussähvatused mis nähtavad vedelikus heliga tekitatud mullide implosioonil
- Radioluminestsents (stsintillatsioon), ioniseeriva kiirguse mõjul tekkiv luminestsents
- Termoluminestsents, varem neeldunud energia vabanemisel kuumutamise käigus
- Krüoluminestsents, valguse eraldumine objekti jahutamisel[3] (teada näiteks mineraal wulfeniidiga)