Читать Люминесценция органических, металл-органических и координационных соединений
© Валентина Владимировна Уточникова, 2018
ISBN 978-5-4493-5022-0
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Введение
Люминесценция – это явление, которое находит все больше применений в современном мире: достаточно упомянуть только получающее все большее распространение OLED-дисплеи, в основе работы которых – электролюминесценция металл-органических соединений. С помощью люминесцентных соединений производят защиту ценных бумаг – в первую очередь денег, – а также проводят диагностические исследования, поскольку люминесцентная биовизуализация обладает очень высоким разрешением.
Поиск новых соединений для этих применений, как и поиск новых областей применения люминесцентных соединений, невозможен без понимания особенностей этого явления. Этому и посвящена данная книга.
1. Свет и источники света
Человеческое цветовосприятие
Пожалуй, с самого момента изобретения колеса и даже с того времени, когда человек научился добывать огонь трением, фундаментальная наука существует неразрывно от прикладной. Именно поэтому основной акцент при изучении люминесценции делается именно на излучении в видимом диапазоне спектра: говоря «видимый», мы негласно подразумеваем «видимый здоровым человеческим глазом». Более формально под видимым диапазоном разные источники подразумевают область от 400…700 нм до 380…800 нм. Именно в этой области интенсивность солнечного спектра максимальна, и это не случайно: за миллионы лет развития наш глаз эволюционировал так, чтобы детектировать свет именно тех длин волн, интенсивность которых в спектре основного источника естественного освещения – солнца – максимальна.
Прежде чем сравнивать различные источники света, рассмотрим механизм детектирования и обработки светового сигнала самым важным для нас оптическим прибором – человеческим глазом. Свет, падающий в глаз, вызывает фотохимические реакции в сетчатке, которая соответствует фотопленке. Нервный импульс, генерируемый в результате этой реакции, передается в мозг, генерируя зрительный сигнал. Сетчатка охватывает около двух третей внутреннего поверхность глазного яблока и представляет собой прозрачную пленку толщиной около 0,3 мм, со сложной структурой, включающей несколько типов клеток. Падающий свет попадает на сетчатку, как указано на рисунке, и достигает светочувствительного нейроэпителиального слоя. Оптический нерв, который расположен в передней части нейроэпителиального слоя, выполняет обработку сигнала.
За восприятие цвета у нас отвечает два типа светочувствительных клеток – фоторецепторов: высоко чувствительные палочки, отвечающие за ночное зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение. В отличие от большинства животных, у которых существует два типа колбочек, чувствительных к синему и красному цвету, у приматов из-за перехода к дневному образу жизни в результате мутации появился третий цвет колбочек, чувствительных к зеленому цвету. Нормализованные спектры светочувствительности этих трех типов колбочек показаны на а. При этом интересно, что максимум кривой чувствительности палочек смещен относительно максимума кривой суммарной чувствительности колбочек в синюю область – именно поэтому в темноте лучше видны синие предметы.