2007-06-09
org.kosen.entty.User@eec0c3d
신정화(kiral2003)
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시험 범위가 형광과 흡광의 차이를 묻는데 찾아 보기는 하는데
좀더 나은 확실히 알고 싶어서 이렇게 질문란에 올려서 여쭙습니다
부탁 드려 봅니다
- 형광
- 흡광
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
안길홍님의 답변
2007-06-09- 0
형광과 흡광에 대하여 설명전에 이러한 현상이 일어나는 원천이 빛이라는 요소이므로 빛에 대하여 먼저 설명을 하여야 하며,또한 빛(光)을 받는 대상인 물질에 대하여 즉,빛이 대상 물질에 어떠한 영향을 끼치는지 알아야 합니다. 빛은 Maxwell 방정식에 의하여 전장과 자장을 가진 전자기적 파동,즉 파동이면서 입자[이를 광자(photon)이라 함]를 가지고 있습니다. 따라서 빛은 에너지 뿐 아니라 운동량도 가지고 있습니다. Einstein에 의하여 E = hf(h:planck상수,f:빛의 진동수)가 되며,광자의 운동량 p=h/λ(λ:빛의 파장)로 정의 됩니다. 빛이 물체에 흡수되고, 위에서 말한 빛의 에너지가 가시광선 또는 그 부근에 있는 파장의 빛으로서 재방출되는 현상을 형광이라고 부릅니다. 즉 흡수된 에너지에 의해 물체내의 전자를 전도밴드(conduction band) 까지 올리고,재차 원래의 기저상태(ground state)로 돌아올 때에 흡수된 광(흡광)에너지가 방출되는 현상을 말합니다. 이를 수식으로 나타내면 E=hf=Ei-Ef(Ei:처음상태의 에너지,Ef:나중상태의 에너지)로 주어집니다. Ei와 Ef의 차에 의하여 물질 내의 전자가 가지고 있는 에너지가 방출하여 10(-10~-13승)초 이내에 형광을 나타내게 되며,그후 원래의 기저상태로 돌아옵니다. 이를 형광의 양자효율(quantum yield) Φ = 광자방출/광자흡수 로 나타내어 집니다. 이상의 내용을 간략히 요약하면 빛의 형광,흡광 등은 모두 에너지를 가해 주는 빛(光)과 이러한 에너지를 받는 물질(전자)내에서 일어나는 현상으로 볼 수 있습니다.가하여 지는 빛의 에너지는 에너지가 높은 자외선에 의하여 일어납니다. 예를 들어 가장 많이 접하는 형광등을 보면 형광등의 안쪽에 CaWO4나 Zn2SiO4와 같은 형광체가 발라져 있고,형광등 내의 수은 방전에 의하여 방출되는 자외선을 흡수하여 가시광선으로 변환되는 것입니다. 그리고 빛의 흡수는 각각의 물질에는 빛을 흡수할 수 있는 bandgap energy(eV)가 있습니다.예를 들어 다이아몬드의 에너지 갭은 약5.3eV이므로 흡수단의 파장은 180nm가 됩니다.이것은 자외선의 파장에 상당하기 때문에 ,이것보다 파장이 긴(즉,진동수가 낮은) 가시광선은 거의 흡수 하지 않으므로 결정은 무색 투명합니다. 또,Si나 Ge의 에너지 갭은 각각 1.1eV와 0.72eV로서 가시광선은 거의 통과하지 않으므로 납색의 금속 광택을 가집니다. 금속은 자유전자가 빛에너지(자외선)를 거의 흡수하고,가시광선은 거의 반사하므로 불투명한 색을 나타냅니다. 마지막으로 광에너지는 에너지 보존의 법칙과 운동량보존의 법칙이 적용 된다는 것을 기억하시고, 또한 형광에서 광여기(photo-excitation)에 의한 형광은<<여기광의 파장이 발광하는 빛의 파장보다 짧다>>라는 Stockes법칙을 기억하시기 바랍니다. 즉 여기광은 자외선에 해당하며 발광하는 빛은 가시광선인 것 입니다. 이상 간략하게 설명드립니다. 유첨자료로써 : 출처-Wikipedia 자료를 올립니다. 형광 및 흡광은 빛의 양자역학적인 해석,물질의 원자구조(특히 전자)에 관한 사항으로 요약 할 수 있습니다.추가 필요사항이 있으면 항시 문의 바랍니다. 좋은 결과 있기를.... -
답변
이익환님의 답변
2007-06-13- 0
> 시험 범위가 형광과 흡광의 차이를 묻는데 찾아 보기는 하는데 >좀더 나은 확실히 알고 싶어서 이렇게 질문란에 올려서 여쭙습니다 > 부탁 드려 봅니다 > 사이트 자료 참고하세요