Вавилова закон

ВАВИЛОВА ЗАКОН, устанавливает зависимость квантового и энергетического выходов фотолюминесценции от длины волны возбуждающего света λΒ. Выведен С. И. Вавиловым в 1924 году. Согласно Вавилова закону, величина квантового выхода ηκ постоянна в широком спектральном диапазоне, в котором λΒ меньше средней длины волны фотолюминесценции λЛ (в стоксовой области) и резко, по экспоненциальному закону, падает при дальнейшем росте λВ (в антистоксовой области). Энергетический выход фотолюминесценции ηЭ = ηκ λΒЛ линейно растёт при увеличении λΒ в стоксовой области и уменьшается при λΒЛ.

Вавилова закон выполняется для многих растворов органических красителей и некоторых кристаллофосфоров, если возбуждающее излучение непосредственно поглощается центрами свечения и в них устанавливается тепловое равновесие по электронно-колебательным или штарковским подуровням возбуждённых уровней энергии. В некоторых случаях наблюдается существенное отклонение от Вавилова закона, например при так называемом фотонном умножении в кристаллофосфорах, когда величина ηκ возрастает в коротковолновой области спектра и может значительно превысить 100%. В ряде случаев может наблюдаться уменьшение ηκ. Несмотря на уменьшение квантового выхода фотолюминесценции, обусловленного неактивным поглощением возбуждающего излучения различными центрами тушения люминофора, энергетический выход люминесценции некоторых кристаллофосфоров и люминесцентных стёкол, содержащих ионы редкоземельных элементов, может превышать 100% (за счёт их внутренней энергии), что приводит к их оптическому охлаждению при возбуждении излучением ИК-лазера.

Лит.: Вавилов С. И. Собр. сочинение М., 1952- 1956. Т. 1-4; Чукова Ю.П. Антистоксова люминесценция и новые возможности ее применения. М., 1980.

Ю. П. Тимофеев.