Phát quang là gì? Phân biệt phát quang và phản quang

Phát quang là gì? Hiện tượng quang phát quang có đặc điểm ra sao? Phát quang là một hiện tượng phổ biến, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp ứng dụng của chúng trong đời sống hàng ngày. Cùng HALED STORE tìm hiểu về phát quang là gì qua bài viết dưới đây. 

1. Hiện tượng phát quang là gì? 

1.1 Khái niệm sự phát quang

Sự phát quang là gì?

• Phát quang hay phát sáng lạnh là sự phát xạ tự phát ra ánh sáng của một chất mà không gắn với một quá trình nhiệt. Nó còn được gọi là bức xạ của vật thể lạnh, và phát ra "ánh sáng lạnh". 

Hiện tượng phát quang trong tự nhiên 

Chất phát quang là gì? 

• Chất có khả năng phát quang gọi là chất phát quang. 
• Chất phát quang có thể coi là một nguồn sáng. 

>> Xem thêm: Nguồn sáng là gì?

Hiệu suất phát quang là gì? 

Hiệu suất phát quang của đèn LED 

• Hiệu suất phát quang hay quang hiệu là chỉ số ánh sáng của đèn LED. 
• Đây là một đại lượng dẫn xuất thể hiện chất lượng ánh sáng cũng như khả năng tiết kiệm điện của nguồn sáng. 
• Hiệu suất phát quang là tỷ số giữa quang thông do nguồn sáng phát ra và công suất điện mà nguồn sáng tiêu thụ
• Đơn vị đo quang hiệu của đèn led là lumen/w ( ký hiệu: lm/w). 

1.2 Phân loại

• Hiện tượng phát quang được chia ra làm 5 loại chính đó là:
• Nhiệt phát quang
• Điện phát quang
• Hóa phát quang
• Quang phát quang
• Phát quang catot

Một số loại hiện tượng phát quang phổ biến 

1.3 Ứng dụng

• Hiện tượng phát quang được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống như: đèn ống huỳnh quang, màn hình dao động ký, máy tính, Tivi, sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thông…

Đèn ống huỳnh quang nhiều màu 

Sơn phát quang trên các biển báo giao thông 

Phát quang biển chỉ dẫn lối thoát hiểm 

2. Hiện tượng quang phát quang là gì? 

1.1 Khái niệm

• Hiện tượng quang – phát quang là việc một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra một ánh sáng có bước sóng khác.

Hiện tượng quang phát quang trong tự nhiên 

1.2 Phân loại

• Hiện tượng quang – phát quang hiện nay được phân ra làm 2 loại chính là:
• Huỳnh quang là gì: là sự phát quang có thời gian phát quang vô cùng ngắn trung bình dưới 10-8s. Ánh sáng phát quang hầu như tắt ngay sau khi ánh sáng kích thích tắt. Huỳnh quang thường được xảy ra với chất lỏng và chất khí. 
• Lân quang là gì: là sự phát quang có thời gian phát quang dài trung bình từ 10-8s trở lên. Lân quang thường xảy ra đối với chất rắn.

1.3 Thời gian phát quang

•  Thời gian phát quang là khoảng thời gian từ lúc bị kích thích đến khi ngừng phát quang.

1.4 Đặc điểm

• Sự phát quang xảy ra ở nhiệt độ thường.
• Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho nó.
• Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang kéo dài từ 10-10s đến vài giây.

Hiện tượng lân quang của chất rắn 

3. Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang

• Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. 
• Theo thuyết lượng tử: Mỗi nguyên tử hay phân tử của chất huỳnh quang hấp thụ hoàn toàn một phôtôn của ánh sáng kích thích có năng lượng để chuyển sang trạng thái kích thích. 
• Khi ở trong trạng thái kích thích, nguyên tử hay phân tử có thể va chạm với các nguyên tử hay phân tử khác và mất đi một phần năng lượng. 
• Khi trở về trạng thái bình thường nó sẽ phát ra một phôtôn có năng lượng nhỏ hơn.

4. Phản quang là gì? Phân biệt giữa phát quang và phản quang

• Phản quang là gì? Có thể hiểu phản quang là hiện tượng phản xạ lại ánh sáng tới.

Kính phản quang ứng dụng trong các tòa nhà lớn 

• Sự khác nhau giữa phát quang và phản quang là: màu sắc trên các tấm phản quang không thay đổi còn phát quang hấp thụ ánh sáng có màu này phát ra ánh sáng có màu sắc khác. 

5. Định luật Stokes về sự phát quang 

• Định luật Stokes được đưa ra bởi  George Gabriel Stokes. 
• Định luật: Ánh sáng phát quang có bước sóng λ’ sẽ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích 𝜆 có nghĩa là 𝜆’ > 𝜆.
• Ví dụ: Trong đèn huỳnh quang phát ra tia tử ngoại đập vào lớp bột photpho của ống huỳnh quang phát ra ánh sáng trắng. 

6. Laze là gì?

6.1 Khái niệm

• Laze là máy khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng. 
• Có thể nói laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng với cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng. 
• Hiện nay có 4 loại laser phổ biến là: laze khí, laze rắn, laze lỏng và laze bán dẫn. 
• Tia laze có thể coi một linh kiện quang điện tử phát ra ánh sáng khi cấp điện cho nó. 

>> Tham khảo thêm: Quang điện tử là gì? 4 sự thật cần biết 

Các loại laze phổ biến 

6.2 Đặc điểm của tia laze 

• Có cường độ lớn
• Có tính kết hợp cao
• Có tính đơn sắc 
• Có tính định hướng cao. 

6.3 Cấu tạo và hoạt động của laze rubi 

• Laze rắn hay còn gọi là laze rubi.
• Laze rubi có màu hồng ngọc có công thức cấu tạo là Al2O3 có pha Cr2O3. 
• Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crom phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản. 

Hình ảnh tia laze rubi 

Cấu tạo:

Cấu tạo chi tiết laze rubi 

• Laze rubi gồm nguồn điện, công tắc nguồn, lớp kim loại phản xạ, bộ mặt phản xạ 100%, đèn xenon, bề mặt phản xạ 95%, thanh rubi hình trụ và chùm tia laze. 
• Hai mặt được mài nhẵn vuông góc với trục của thanh.

Nguyên lý hoạt động của tia laze 

• Mặt (1) được mạ bạc trở thành gương phẳng (G1) có mặt phản xạ quay vào phía trong.
• Mặt (2) là mặt bán mạ, mạ một lớp mỏng để cho khoảng 50% cường độ chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, còn khoảng 50% truyền qua. 
• Mặt (2) trở thành gương phẳng (G2) quay về phía (G1).
• (G1) và (G2) nằm song song với nhau. 

Hoạt động: 

• Dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số lớn ion crom lên trạng thái kích thích. 
• Nếu có 1 ion crom bức xạ theo phương vuông góc với 2 gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần giữa 2 gương, làm cho một loạt ion crom phát xạ cảm ứng. 
• Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. 
• Chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ (G2). 

6.4 Hiện tượng phát xạ cảm ứng

• Nguyên tắc hoạt động động quan trọng nhất của laze là sự phát xạ cảm ứng.
• Năm 1917, Anh-xtanh chứng minh rằng: ngoài hiện tượng phát xạ tự phát còn có hiện tượng phát xạ cảm ứng.
• Phát xạ cảm ứng là quá trình mà một electron của nguyên tử (hoặc một phân tử) ở trạng thái kích thích tương tác với sóng điện từ có tần số nhất định có thể giải phóng năng lượng của nó vào trường điện từ và nhảy xuống mức năng lượng thấp hơn. 

6.5 Ứng dụng của laze 

• Trong y học: tia laze có thể thay cho dao mổ trong một số trường hợp nhờ khả năng tập trung năng lượng của chùm tia laze vào vùng rất nhỏ. 

Tia laze ứng dụng trong y học 

• Trong lĩnh vực thông tin: laze được ứng dụng trong thông tin liên lạc vô tuyến và thông tin liên lạc bằng cap quang. 

Truyền tải dữ liệu về trái đất bằng laze 

• Trong công nghiệp: laze dùng để khoan, cắt, tôi,.. chính xác nhiều chất liệu như kim loại, compozit,... 

Tia laze trong công nghiệp 

• Ứng dụng khác: laze cùng được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chì bảng… 

Bút laze dùng trong thuyết trình 

Bài viết trên đây chúng tôi đã làm rõ phát quang là gì? Phát quang có tính ứng dụng vô cùng lớn đối với cuộc sống con người. Để biết thêm chi tiết về các thông tin có trong bài viết trên, vui lòng liên hệ với HALED STORE để được tư vấn miễn phí.