Der Glühstrumpf leuchtet nach Römpp-Chemielexikon aufgrund von "Thermolumineszenz", aber da streiten sich gelegentlich noch die Geister...
Hier einmal die wichtigsten Informationen und Literaturangaben aus:
-Römpp Chemie Lexikon Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995-
Gasglühkörper:
Techn. Bez. für die früher in der Straßenbeleuchtung benutzten, von Auer von Welsbach erfundenen Glühstrümpfe, die unter dem Einfluß einer Gasflamme ein gleißend helles Licht aussenden (Auerlicht). Die aus Baumwolle od. Ramiefasern hergestellten Glühstrümpfe wurden mit einem Lsgm.-Gemisch aus Th- u. Ce-nitrat durchtränkt, woraus nach dem Glühen der Strümpfe ein lockeres Gerüst der entspr. Oxide (99,1% Th, 0,9% Ce) entstand. Beim Auerlicht handelt es sich um Thermolumineszenz-Emission, die als Candolumineszenz auch analyt. Verw. findet.
*Thermolumineszenz
Bez. für Lichtemission (Lumineszenz), hervorgerufen durch Erwärmung von Mineralien, Halbleitern u. Isolatoren über eine bestimmte Temperatur. Der Mechanismus der T. ist folgender: Durch Energiezufuhr (z.B. Licht, radioakt. Strahlung, chem. Reaktionen) werden Elektronen in einen angeregten, langlebigen (metastabilen) Zustand (z.B. Haftstellen) gebracht, den sie bei niedrigen Temp. nicht mehr verlassen können. Bei Erwärmung der Probe können die Elektronen therm. in höhere Zustände angeregt werden, von denen aus eine teilw. strahlende Rekombination in den Grundzustand möglich ist. Die Temp., bei der die T. auftritt, gibt Information über die Tiefe der Haftstelle, das Spektrum der T. über die Art des Rekombinationsprozesses. Zur quant. Unters. der T. nimmt man die Lumineszenzspektren in Abhängigkeit von der Zeit bei einer konstanten Geschw. der Temp.-Erhöhung auf (sog. glow-Kurven). T. kann zur Altersbest. von Mineralien od. zur Dosimetrie verwendet werden. Nach Art der prim. Energiezufuhr unterscheidet man zwischen Photo-, Radio- od. Chemo-Thermolumineszenz.
Lit.: Aitken, Thermoluminescence Dating, New York: Academic Press 1985; Chen u. Kirsh, The Analysis of Thermally Stimulated Processes, Oxford: Pergamon 1980; Fleming, Thermoluminescence Techniques in Archaelogy, Oxford: Clarendon Press 1979; Horowitz, Thermoluminescence and Thermoluminescent Dosimetry (3 Bd.), Boco Raton: CRC Press 1984; McKeever, Thermoluminescence of Solids, Cambridge: Univ. Press 1988; McKinlay, Thermoluminescence Dosimetry, Bristol: Hilger 1981; Nature (London) 295, 313 (1982); 313, 105 (1985); Naturwissenschaften 67, 216-226 (1980); 74, 501-503 (1987); Oberhofer u. Scharmann, Applied Thermoluminescence Dosimetry, Bristol: Hilger 1981; Pliquuett u. Solncev, Thermolumineszenz biologischer Objekte, Leipzig: Thieme 1978; Pure Appl. Chem. 54, 493-506 (1982); 59, 639-650 (1987); Ramdohr-Strunz, S. 246; Singhvi et al., Theory and Practice of Thermally Stimulated Luminescence and Related Phenomena, Oxford: Pergamon 1985; Struct. Bonding (Berlin) 25, 1-21 (1976); Zlatkevich, Radiothermoluminescence and Transition in Polymers, Berlin: Springer 1987; s.a. Altersbestimmung, Geochronologie, Lumineszenz u. Phosphoreszenz.
*Lumineszenz
Unter L. versteht man die Emission von Licht im sichtbaren, UV- u. IR-Spektralbereich von Gasen, Flüssigkeiten u. Festkörpern nach Energiezufuhr mit einigen wenigen Ausnahmen. Glühemission (Glühen) wird nicht zur L. gerechnet, ebenso kohärente Streuprozesse bei opt. Anregung. Metalle zeigen im allg. keine L.
Die L. ist stets auf einen Übergang von einem Elektron aus einem energetisch höheren Zustand in einen unbesetzten, energetisch tieferen Zustand zurückzuführen. Da unbesetzte Elektronen-Zustände oft als pos. geladene "Löcher" behandelt werden, läßt sich die L. auch als Rekombination eines Elektron-Loch-Paars beschreiben, bei dem die frei werdende Energie zumindest teilw. in Form eines Lichtquants (Photons) abgegeben wird. Wird die frei werdende Energie in eine andere Energieform als Licht umgesetzt (z.B. in Wärme), so spricht man von strahlungsloser Rekombination.
In manchen Wissenschaftsgebieten wird der Oberbegriff L. in die beiden Fälle Fluoreszenz u. Phosphoreszenz unterteilt. Die L.-Prozesse lassen sich nach der Art der Energiezufuhr einteilen.
Photo-L.: Das Elektron wird durch opt. Anregung in den oberen Zustand gebracht. Dabei ist Ein-, Zwei- od. Mehrquanten- bzw. -stufenanregung über virtuelle od. reelle Zwischenniveaus möglich. Das angeregte Elektron erleidet im allg. vor der Rekombination phasenzerstörende Stöße u. evtl. eine energetische Relaxation in energetisch tiefere Zustände. Emissionsprozesse, die kohärent zur Anregung sind u./od. nur über virtuell angeregte Zustände führen, werden, wie oben schon erwähnt, nicht zur L. gezählt, so z.B. Raman-, Brillouin- u. Rayleigh-Streuung (s.a. Raman-Spektroskopie), Oberwellenerzeugung etc. Der spektrale Schwerpunkt des Emissionsspektrums liegt im allg. langwellig von der Anregungswellenlänge (Stokes Regel), Ausnahmen sind bei Zwei- u. Mehrquanten- bzw. -stufenanregung möglich. Bei der Photo-L.-Anregungsspektroskopie mißt man die Intensität einer bestimmten Emissionsbande in Abhängigkeit von der Anregungswellenlänge bei konstanter Anregungsintensität. Die so erhaltenen Anregungsspektren ähneln im allg. den Absorptionsspektren u. geben Aufschluß über die Mechanismen, mit denen das obere L.-Niveau bevölkert werden kann.
Elektro-L.: Emission von Licht, die durch Anlegen eines elektrischen Felds in Halbleitern u. Isolatoren hervorgerufen wird. Im engeren Sinn sind damit Prozesse gemeint, bei denen ein freier Ladungsträger (Elektron od. Loch, Halbleiter) im elektrischen Feld so viel Energie aufnimmt, daß er durch Stoßionisation ein Elektron-Lochpaar erzeugen kann, das dann im allg. an einer Störstelle (L.-Zentrum) rekombiniert. Die Emissionswellenlänge läßt sich durch Wahl des Wirtsmaterials u. des L.-Zentrums beeinflussen. Derzeit beginnt man die Elektro-L. techn. für Displays einzusetzen. Im weiteren Sinne kann man die Lichtemission von Lumineszenz- u. Laserdioden (s.a. LED, Halbleiter u. Diodenlaser) auch zur Elektro-L. zählen.
Chemo-L.: In einer chem. Reaktion entsteht ein Mol. im angeregten Zustand u. seine Anregungsenergie wird als Lichtquant gegeben. Spielt sich dieser Prozeß in lebenden Zellen ab, z.B. beim Glühwürmchen od. bei bestimmen Meeresalgen, so spricht man von Biolumineszenz. Grüne Pflanzen emittieren bei der Photosynth. im Roten u. Nahen IR.
Thermo-L.: Ein Ladungsträger wird aus einem angeregten, langlebigen, metastabilen Zustand (Haftstelle) mit zunehmender Probentemp. therm. angeregt (z.B. ins Leitungsband eines Halbleiters od. Isolators) u. rekombiniert von dort meist an einem Zentrum strahlend. Das L.-Spektrum gibt dabei Information über den strahlenden Rekombinationsprozeß, das Auftreten der L. mit zunehmender Probentemp. (Glow-kurve) über die Haftstelle.
Radio-L. (auch Kathodo-, Iono-, Röntgen-L.): Von außen werden Teilchen in ein geeignetes Material geschossen, z.B. Elektronen, a-Teilchen u.a. Ionen od. g-Quanten. Dieser Effekt wird z.B. bei den im Kernstrahlungs-Nachw. verwendeten Szintillatoren ausgenützt. Die einfallende radioakt. Strahlung führt zur L., die über einen Photomultiplier (s. Photozellen) registriert wird.
Weiterhin sind bekannt: Lichtemission beim mechan. Zerkleinern od. Zerreiben von manchen Krist. (Tribo-L.), beim Auskrist. (Kristallo-L.) od. beim Auflösen (Aquo-L.) von Krist., beim Bestrahlen mit (Ultra)schall (Sono-L.) od. bei der Elektrolyse (Galvano-L.).
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So, alles kapiert? Wenn nicht, kannst Du Dich auch noch etwas in der Literatur vertiefen...!
Patrick