Кіріспе

Калоресценция - материяның инфрақызыл сәулелену энергиясын сіңіріп, оның орнына көрінетін сәулелену энергиясын шығаратын процесін сипаттайтын термин. Мысалы, кейбір жанғыш газдар жанып жатқанда көп мөлшерде сәулелі жылу және өте аз көрінетін жарық береді, ал егер металл бөлшегі осындай жалынға орналасса, металл қызғылт қызыл болады, яғни металл көрінбейтін инфрақызыл сәулелерді сіңіреді және көрінетін сәулелерді шығарады. Калоресценция сөзін Джон Тиндалл 1864 жылы 1852 жылы жасалған флуоресценция сөзінің үлгісі бойынша жасаған. Сол кезде флуоресценция спектрдің ультрафиолет бөлігінде сіңіру, содан кейін спектрдің көрінетін бөлігінде сәуле шығару ретінде анықталды. Калоресценция инфрақызыл сәуледегі сіңіру, содан кейін көрінетін сәуледегі сәуле шығару ретінде толық анықталды. Бұрын Джордж Стоукс кері құбылысты көрсеткен: көрінетін жарық сіңірілгеннен кейін инфрақызыл сәуле шығару. Келесіде калоресценцияның зертханалық көрсетілімі келтірілген. Қарапайым шам көп инфрақызыл сәуле шығарады. Көміртегі дисульфиді - инфрақызыл және көрінетін түстерге мөлдір түсті сұйықтық. Иод осы сұйықтыққа тез еріп, оның қара түске айналуына және жеткілікті мөлшерде иод берілген кезде, көзге көрінетін жарыққа мүлдем мөлдір болмауына себеп болады. Алайда, бір уақытта йод сұйықтықтың инфрақызыл сәулеге қатысты мөлдірлігіне әсер етпейді. Сондықтан, қарапайым шамның жарығы осы ерітінді арқылы өткенде, басқа жағында инфрақызыл және тек инфрақызыл сәулелер шығады. Бұл инфрақызыл сәулелерді конкавты айнамен (немесе тас тұзынан жасалған оптикалық линзамен, бірақ шыныдан жасалған линзамен емес, өйткені шыны инфрақызыл сәулелерді нашар өткізеді) шоғырландыруға болады. Жақсы фокус құралы бар инфрақызыл сәуле қағазды өртеп жіберуге жеткілікті. Егер ошаққа жанбайтын қатты материалдың кішкентай бөлшегі қойылса, ол ыстыққа қарай көрінетіндей жарқырайды; яғни материал инфрақызыл сәулелерді сіңіріп, көрінетін сәулелерді шығарады. Келесісі - калоресценцияның тағы бір зертханалық көрінісі. Таза сутектен жасалған отта оттегімен химиялық қосылып су (H2O) пайда болады, сонымен қатар көп жылу пайда болады. Бұл жылу жаңадан пайда болған су молекулаларының сәулеленуі. Яғни, жылу - бұл сәулелену жиіліктерінің ерекше жиынтығы, эмиссиялық спектроскопия арқылы анықталғандай, су молекулаларына ерекше тән жылулық сәулелену. Су молекулаларының спектрдің көрінетін бөлігінде кез келген температурада өте аз сәуле шығаруы бар (мысалы, судың спектрлік сіңіруі). Сутек жалыны 2000 градустан жоғары температурада. Егер платинаның бір бөлігін отқа салса, ол "ақ қызып" жарқырайды. Осылайша платина судың спектрлік профиліне ие сәулеленуді сіңіреді және платинаның спектрлік профиліне ие сәулеленуді шығарады. (Платина қозғалатын газ молекулаларымен соқтығысудан жылу алады). Калоресценция термині қазіргі кезде сирек қолданылады, ал флуоресценция термині кең таралған. Бір себебі - оның нақты физикалық түсіндірмесі жоқ. Осыған байланысты, флуоресценция мінез-құлқының кейбір түрлерінің физикалық түсіндірмелері де калоресценция үшін түсіндірме болып табылады және флуоресценция сөзі әдеттегі қолданыста калоресценцияны қамтитын болып артықшылыққа ие болды және кеңейтілді. Тағы бір себеп - флуоресценция үшін бар болғанымен, калоресценция сөзіне байланысты кеңінен қолданылатын практикалық қолдану жоқ. Қазіргі физика терминологиясының осыған байланысты элементі "Анти-Стокс ауытқуы" деп аталады. Стокстің ауысуы жоғары жиіліктегі сәулелену энергиясының молекулалық сіңірілуін, содан кейін төменгі жиіліктегі эмиссияны білдіреді; ал анти-Стокстің ауысуы төменгі жиіліктегі сіңірілуді, содан кейін жоғары жиіліктегі эмиссияны білдіреді. Осы терминологиямен, материалдарды зерттеуде, соның ішінде жартылай өткізгіштерде (мысалдарды қараңыз) "анти-Стокс фотолюминесценциясы" терминіне практикалық қолданулар қосылады. Лазерлік ғылымда қолданылатын тең терминология "инфрақызыл жоғары конверсия", "көтерілген конверсия люминесценциясы" немесе жай ғана "көтерілген конверсия" (мысалдарды қараңыз). Бұл терминология әдетте люминесценцияны, ал калькуляцияны қарастырады, ал калькуляция сөзі 19 ғасырға жатады, онда жоғарыға түрлендірудің жалғыз белгілі әдістері калькуляциялық түрге жататын.

Анықтамалар мен сыртқы сілтемелер

Бұл мақалада осы мақалада айтылғанға ұқсас терминдердегі тұжырымдаманың егжей-тегжейлі сипаттамасы мен тәжірибелік көрсетілімдері бар. Джон Тиндаллдың жоғарыда сипатталған екі зертханалық көрсетілімі Тиндаллдың 1872 жылғы "Радиантты жылу доменіндегі молекулалық физикаға қосқан үлесі" кітабында (DjVu форматы, 17 мегабайт) кездеседі.