مقالات

در سال ۱۸۵۲ فیزیکدانی به نام جورج گابریل استوکس کشف کرد که بلور‌های معدنی حاوی فلوئرید کلسیم که فلوئوریت نامیده می‌شدند اگر تحت تابش نامرئی فرابنفش قرار بگیرند از خود نور آبی رنگ زیبایی گسل می‌کنند. استوکس این پدیده را پدیده فلوئورسانس نامید. چیزی کمتر از دو دهه بعد، پدیده فلوئورسانس نقش آفرینی بسیار مهمی در اکتشافات شگفت انگیز فیزیک جدید و بسط نظریه کوانتومی آغاز کرد، زیرا با استفاده از همین پدیده بود که اشعه کاتدی که بعدها معلوم شد چیزی جز جریانی از ذراتی که الکترون نامیده شدند نیست و تابش اسرارآمیز ایکس کشف شدند.

thum-f46c9741f5a430f5ada-photo_2017-10-22_14-32-16_90932

از زمان استوکس تاکنون، مواد متعددی شناسایی شده اند که ویژگی فلوئورسانس از خود بروز می‌‌دهند و در زیر تابش نامرئی فرابنفش رنگ‌های مرئی مختلفی از خود منتشر می‌کنند. اکنون براساس نظریه کوانتومی می‌دانیم که الکترون‌ها در اتم‌ها یا مولکول‌های مواد فلوئورسانس با جذب فوتون‌های پرانرژی فرابنفش به سطوح انرژی بالاتر می‌روند و در هنگام بازگشت مجدد به سطوح پایین‌تر، انرژی اضافی را به صورت فوتون‌هایی با انرژی کمتر که طول موج آن‌ها در گستره طیف مرئی نور قرار می‌گیرد گسیل می‌کنند. ضمنا براساس قوانین کوانتومی، بازگشت مجدد الکترون ها به سطوح پایینی در برخی اتم‌ها و مولکول‌ها ممکن است با تاخیر زمانی قابل توجهی صورت گیرد. ویژگی جالب این نوع از مواد فلوئورسانس آن است که تا مدت زمانی نسبتا طولانی پس از تحریک شدن به واسطه تابش فرابنفش همچنان در تاریکی می درخشند.

پدیده فلوئورسانس کاربردهای مهمی هم در زندگی روزمره دارد. برای مثال، لامپ های فلورسنت(یا دقیق‌تر بگوییم فلوئورسنت) و همین طور لامپ های کم مصرف امروزی همگی براساس این پدیده کار می‌کنند. گاز محتوای این لامپ‌ها حاوی بخار جیوه است که به سبب تخلیه الکتریکی، تابش فرابنفش از خود گسیل می کند. این پرتوهای فرابنفش به وسیله لایه فلوئورسانسی که بر روی سطح داخلی لامپ پوشش داده شده است جذب می شود و موجب گسیل مرئی از این لایه خواهد شد.

منبع: از کتاب«داستان شگفت انگیز کوانتوم»نوشته شهاب شعری مقدم

1+