冷發光

冷發光（Luminescence）指物體在發光過程中不產生大量的熱量，溫度沒有明顯的升高，一般保持在常溫。

基本介紹

• 中文名：冷發光
• 外文名：Luminescence
• 領域：光學

簡介

冷發光（Luminescence）指物體在發光過程中不產生大量的熱量，溫度沒有明顯的升高，一般保持在常溫。主要包括：

• 光致發光（PL），由光照（通常是紫外線或X射線）激發的光，包括
  
• 螢光
  
• 磷光
  

電致發光（EL）

• 陰極射線發光，由陰極射線（高能電子束流）所引起的發光
  

化學發光（CL），由化學反應所引起的發光

• 生物發光，生物體的冷發光現象，例如螢火蟲發的光
  

輻致發光

力致發光

• 聲致發光
  
• 摩擦發光
  
• 壓致發光
  

星際物質在引力作用下發光

光致發光

光致發光（Photoluminescence，簡稱PL）是冷發光的一種，指物質吸收光子（或電磁波）後重新輻射出光子（或電磁波）的過程。從量子力學理論上，這一過程可以描述為物質吸收光子躍遷到較高能級的激發態後返回低能態，同時放出光子的過程。光致發光可按延遲時間分為螢光（Fluorescence）和磷光（Phosphorescence）。

光致發光是一種探測材料電子結構的方法，它與材料無接觸且不損壞材料。光直接照射到材料上，被材料吸收並將多餘能量傳遞給材料，這個過程叫做光激發。這些多餘的能量可以通過發光的形式消耗掉。由於光激發而發光的過程叫做光致發光。光致發光的光譜結構和光強是測量許多重要材料的直接手段。

光激發導致材料內部的電子躍遷到允許的激發態。當這些電子回到他們的熱平衡態時，多餘的能量可以通過發光過程和非輻射過程釋放。光致發光輻射光的能量是與兩個電子態間不同的能級差相聯繫的，這其中涉及到了激發態與平衡態之間的躍遷。激發光的數量是與輻射過程的貢獻相聯繫的。

光致發光可以套用於：帶隙檢測，雜質等級和缺陷檢測，複合機制以及材料品質鑑定。

電致發光

電致發光亦稱電場發光（Electroluminescence，EL），是指電流通過物質時或物質處於強電場下發光的現象，在消費品生產中有時被稱為冷光。電致發光物料有：摻雜了銅和銀的硫化鋅、藍色鑽石（含硼）、砷化鎵等。目前電致發光的研究方向主要為有機材料的套用，已有的套用為電致發光顯示器（ELD）。

同步輻射

同步輻射是帶電粒子的運動速度接近光速（v≈c）在電磁場中偏轉時，沿運動的切線方向發出的一種電磁輻射，最先在電子同步加速器上發現，故得此名，又稱同步加速器輻射。它與迴旋輻射（由回旋加速器產生的輻射）類似，區別是同步輻射中的電子速度更高，已接近光速，要考慮相對論效應。

由於重子的靜止質量比電子大三個數量級以上，即使在TeV級的質子同步加速器中，因同步輻射造成的能量損失依然是不重要的。而對MeV級的電子同步加速器，同步輻射已十分顯著。同步輻射使粒子在橫向和縱向的振盪阻尼，並與量子起伏達到平衡態。這也是為什麼電子同步加速器中束流易於穩定和束流發射度較小且不依賴於入射束性能的原因。

由於同步輻射造成的能量損失是阻礙電子同步加速器能量提高的主要因素。同時又發現它具有寬闊的連續光譜、高度的準直性和偏振性等特點，加上高功率和高亮度，使電子儲存環成為一種性能優異的新型強光源而得到廣泛套用。同步輻射又是天體物理中的一種重要輻射機制。

參見

• 同步輻射
  
• 雷射