矿物发光的机理可用能带理论解释

矿物发光的机理可用能带理论解释

        矿物发光的机理可用能带理论解释。组分纯净的矿物， 由于晶体的价带和导带间能量间隔较大， 大于可见光的能量， 因而电子受激跃迁所需的跃迁能必然较大， 同时跃迁电子从导带回到价带时所释放出的能量也大于可见光的能量， 因而， 不发射可见光。

        但当晶体中存在能引起发光的杂质— — —激活剂时， 特别当与组分不等价的激活剂进入晶格时， 将导致晶体在价带和导带之间产生新的局部能级， 如同在禁带中架起一个能级阶梯， 间接传热烘干机使跃迁电子得以逐级回跳， 在回跳过程中， 电子将因受激时额外所得的能量以可见光的形式释放出来， 晶体便产生发光现象。

        若矿物中含有的激活剂， 使晶体在禁带中靠近价带顶部附近形成一个附加能级， 当晶体受高能辐射时， 价带或局部能级的部分电子受激进入导带， 而留下若干空着的能态， 称为空穴。此时， 较高能级上的电子受电场作用而填补这些空穴， 使它们又留下新的空穴， 造成空穴的不断转移， 与此同时， 进入导带的电子有足够的能量在晶格中移动 (即自由电子) ， 因此， 跃迁 ，使晶体离子化， 产生了自由电子与空穴心对。