Коли речовина флуоресціює?

Схема досліду

Під флуоресценцією розуміють властивість певних речовин після поглинання світла певної енергії випромінювати світло певної енергії.

У цьому досліді треба з'ясувати умови виникнення флуоресценції і сформулювати правила, за яких флуоресценція може виникати.

Попередні знання

Учні мають бути обізнані зі зв'язком між частотою та енергією світла.

Принцип

Світло падає на матеріал і, якщо має досить енергії, збуджує там електрони окремих атомів на вищі енергетичні рівні. Ті через короткий час знову опускаються на свій початковий енергетичний рівень і при цьому знову випромінюють світло, яке можна спостерігати як флуоресценцію.

Навчальна мета

Учні мають здобути перші уявлення про принцип флуоресценції і усвідомити енергетичні обмеження світла залежно від частоти.

Завдання

• Спостереження флуоресценції залежно від джерел світла з різними частотами.
• Опис відмінностей.
• Пояснення відсутності флуоресценції за червоного світла.

Флуоресценція, або ж «холодне світіння», - це спонтанне випромінювання світла матеріалом, який незадовго до того поглинув світло. Її можна спостерігати всюди в природі. Чи то таємниче світіння в глибинах океану, яке створюють флуоресцентні медузи та інші живі істоти, чи то слабке світіння найрізноманітніших мінералів, яке видно ввечері. Флуоресценція має багато галузей застосування. Так, флуоресцентні речовини використовують у медицині як маркери для дослідження ДНК. Так само криміналісти застосовують флуоресценцію, щоб зробити видимими на місцях злочину такі речовини, як кров.

Цей дослід має дати перше уявлення про принцип флуоресценції і про підґрунтя цього явища.

Флуоресцентні медузи

• Складання відповідно до кроків від 1 до 7.

• Надінь світлозахисний тубус на світлодіод, при цьому флуоресцентний диск торкається тубуса світлодіода.
• Увага: бік із тримачем діафрагм повернутий до світлодіода!

Крок 1

Крок 2

Крок 3

Крок 4

Крок 5

Крок 6

Крок 7

• Увімкни світлодіод і поспостерігай за флуоресцентною пластиною: по-перше, збоку (за краєм), по-друге, навскоси спереду. При цьому не дивись прямо в конус світла!

• Занотуй спостережувані кольори у призначеній для цього таблиці.

• Для точнішого дослідження тримай ґратку безпосередньо перед оком і розглядай флуоресцентне світло. Зваж при цьому на розподіл інтенсивності окремих спектральних кольорів.

• Заміняй по черзі пластини і світлодіоди й занотовуй результати.

Світлодіод

червоний

зелений

синій

УФ

Флуоресцентні пластини

червона жовта зелена синя

збоку спереду

збоку спереду

збоку спереду

збоку/спереду