Набор по флуоресценции

«Многие тела обладают свойством делаться временно самосветящимися, если они были подвергнуты освещению каким-либо источником света. Если эта способность светиться прекращается немедленно по прекращении доступа света от постороннего источника, то подобные тела называются флюоресцирующими, а само явление — флюоресценцией… Явление флюоресценции «было впервые изучено Стоксом (Stokes), который и дал ему название «Флюоресценция», так как это явление наблюдалось им в фиолетовых и зеленых разновидностях Дербиширского плавикового шпата (флюорита). Главнейшие из результатов, найденных Стоксом (1852—1864) и подтвержденных позднейшими исследователями, следующие: 1) Явление Ф. возникает в способных к Ф. телах почти исключительно под влиянием света, содержащего лучи короткой длины волны — фиолетовые и ультрафиолетовые… 2) Лучи, вызывающие Ф. тела, всегда поглощаются этим телом… 3) Лучи, иссылаемые флюоресцирующим веществом, обладают всегда меньшей преломляемостью (большей длиной волны, меньшим числом колебаний), чем поглощенные этим веществом и вызвавшие Ф. лучи.» (из статьи «Флюоресценция», ЭСБЭ).
Набор по флюоресценции относится к физическим демонстрационным приборам и представляет собой несколько стеклянных трубок, заполненных растворами разных веществ, укрепленных в общем корпусе. При демонстрации набор устанавливается вертикально, что позволяет освещать жидкости под разными углами и вести наблюдение в проходящем и отраженном свете. Для освещения необходим источник света, богатый ультрафиолетовыми лучами, например, дуговая лампа или осветитель «Ультрасвет».


Рис.1. Набор из 12 разных флюоресцирующих жидкостей. Надписи сделаны на латыни. Отсутствует сосуд с флюоресцином. Корпус набора представляет собой плоский ящик, у которого верхняя и нижняя поверхность являются крышками на петлях, что позволяет при демонстрации устанавливать набор вертикально. Общие габариты ящика в см: 33×16×4. Набор изготовлен в первом десятилетии ХХ вв. фирмой “Max Kohl A G Chemnitz”, Германия; входил в коллекцию физических приборов Педагогического Музея ВУЗ (1864-1917гг.)
Рис.2. Набор из 6 разных флюоресцирующих жидкостей. Судя по остаткам клея, на трубках были наклейки с названиями жидкостей (утеряны). Корпус набора представляет собой плоский деревянный ящик, у которого верхняя и нижняя поверхность являются крышками на петлях. Крышки установлены по длине корпуса, что позволяет их использовать как экран, если на внутреннюю сторону крышки прикрепить белый или черный лист бумаги. Общие габариты ящика в см: 22×16×4. Изготовлен предположительно в 1910-ые.
Рис. 3. Набор состоит из трех стеклянных трубок, наполненных раствором эозина, флюоресцина и родамина, запаянных с обоих концов и помещенных между двумя пластмассовыми колодками; последние скреплены между собой узкими металлическими пластинами. Трубка с эозином отсутствует. Общие габариты прибора в см: 11×2×8. Изготовлен в 1965 году на заводе «Электродело», Ленинград.
Рис. 4. Набор из трех стеклянных трубок с жидкостями (слева-направо): эозин, флюоресцин, родамин. Пластмассовый корпус собран из двух одинаковых деталей с помощью гаечно-винтового соединения. Общие габариты прибора в см: 11×2×7 Изготовлен в 1986 году на заводе «Электродело», Ленинград.

Рис. 4.1. Цвет жидкостей в проходящем дневном свете.	Рис. 4.2 Цвет жидкостей в отраженном дневном свете.

Методика и техника опытов с набором по обнаружению люминесценции описана на стр. 420 - 425 в пособии по демонстрационному эксперименту Бурова В.А.

Органайзер исследователя
1. В старинных наборах (рис. 1-2) число флюоресцирующих жидкостей значительно больше, чем в наборе, изображенном на рис. 4. Как вы думаете по каким причинам? Дает ли такое отличие преимущества в деле обучения? Какие?
2. Внимательно посмотрите видео «Опыт по флюоресценции». На основании видео подтвердите или опровергните утверждение: «С помощью показанных опытов можно проверить все обнаруженные Стоксом закономерности флюоресценции».

3. Известно, что концентрация раствора, дающая максимум флюоресценции близка к миллионной доле. Увеличение концентрации ведет к снижению самосвечения. В столбцах таблицы даны примеры растворов (1), дающих при использовании указанного фильтра (2) максимальную флюоресценцию с определённой длиной волны (3), также указан энергетический выход (4) - отношение энергии самосвечения к энергии поглощенного света. Изучите информацию. Какое из предложенных веществ вы бы выбрали для наблюдений? Обоснуйте свой выбор. При наличии оборудования проведите наблюдения.

Вещество/растворитель	Фильтр	Цвет флюоресценции/ длина волны в нм	Выход
1	2	3	4
Магдала/алкоголь	Зеленый	Желто-оранжевый/585	0,54
Родамин/вода	Зеленый	Желто-оранжевый/578	0,25
Флюоресцин/вода	Голубой или синий	Зеленый/515	0,80
Эозин/вода	Голубой или синий	Зеленый/543	0,15