[科普中国]-冷发光

冷发光（Luminescence）指物体在发光过程中不产生大量的热量，温度没有明显的升高，一般保持在常温。

简介冷发光（Luminescence）指物体在发光过程中不产生大量的热量，温度没有明显的升高，一般保持在常温。主要包括：

光致发光（PL），由光照（通常是紫外线或X射线）激发的光，包括

荧光

磷光

电致发光（EL）

阴极射线发光，由阴极射线（高能电子束流）所引起的发光

化学发光（CL），由化学反应所引起的发光

生物发光，生物体的冷发光现象，例如萤火虫发的光

辐致发光

力致发光

声致发光

摩擦发光

压致发光

星际物质在引力作用下发光1

光致发光光致发光（Photoluminescence，简称PL）是冷发光的一种，指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致发光可按延迟时间分为荧光（Fluorescence）和磷光（Phosphorescence）。

光致发光是一种探测材料电子结构的方法，它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上，被材料吸收并将多余能量传递给材料，这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。

光激发导致材料内部的电子跃迁到允许的激发态。当这些电子回到他们的热平衡态时，多余的能量可以通过发光过程和非辐射过程释放。光致发光辐射光的能量是与两个电子态间不同的能级差相联系的，这其中涉及到了激发态与平衡态之间的跃迁。激发光的数量是与辐射过程的贡献相联系的。

光致发光可以应用于：带隙检测，杂质等级和缺陷检测，复合机制以及材料品质鉴定。1

电致发光电致发光亦称电场发光（Electroluminescence，EL），是指电流通过物质时或物质处于强电场下发光的现象，在消费品生产中有时被称为冷光。电致发光物料有：掺杂了铜和银的硫化锌、蓝色钻石（含硼）、砷化镓等。目前电致发光的研究方向主要为有机材料的应用，已有的应用为电致发光显示器（ELD）。1

同步辐射同步辐射是带电粒子的运动速度接近光速（v≈c）在电磁场中偏转时，沿运动的切线方向发出的一种电磁辐射，最先在电子同步加速器上发现，故得此名，又称同步加速器辐射。它与回旋辐射（由回旋加速器产生的辐射）类似，区别是同步辐射中的电子速度更高，已接近光速，要考虑相对论效应。

由于重子的静止质量比电子大三个数量级以上，即使在TeV级的质子同步加速器中，因同步辐射造成的能量损失依然是不重要的。而对MeV级的电子同步加速器，同步辐射已十分显著。同步辐射使粒子在横向和纵向的振荡阻尼，并与量子起伏达到平衡态。这也是为什么电子同步加速器中束流易于稳定和束流发射度较小且不依赖于入射束性能的原因。

由于同步辐射造成的能量损失是阻碍电子同步加速器能量提高的主要因素。同时又发现它具有宽阔的连续光谱、高度的准直性和偏振性等特点，加上高功率和高亮度，使电子储存环成为一种性能优异的新型强光源而得到广泛应用。同步辐射又是天体物理中的一种重要辐射机制。2

参见同步辐射

激光

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所