Люминесценция конденсированных сред. Иванов Н.А. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

5
состоянии. Явление насыщения играет большую роль в лазерной физике. Для
оценки степени насыщения можно воспользоваться безразмерным параметром
Fστ , где F – поток возбуждающего излучения (число фотонов через 1 см
2
в 1 с), σ
– эффективное сечение поглощения, τ – среднее время жизни в возбужденном
состоянии. Поглощение уменьшается вдвое, если Fστ=1. Действительно, число
N возбужденных частиц в единице объема подчиняется уравнению
dN/dt= -N/τ
o
+ Fσ(N
o
– N), где N = N
o
при F = 0.
В стационарных условиях dN/ dt = 0, откуда:
N = Fσ τ
o
N
o
/ (1 + Fσ τ
o
). При Fσ τ
o
= 1, N = N
o
/2.
При данном выводе предполагается, что возбужденная частица не
поглощает на данной частоте. На самом же деле часто можно наблюдать
“возбужденное поглощение”. В этом случае в правую часть дифференциального
уравнения нужно добавить член –Fσ
1
N , где σ
1
– эффективное сечение
поглощения возбужденных частиц. Если σ
1
> σ , то вместо “просветления” будет
наблюдаться увеличение поглощения.
4. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Так обычно называют закон Бугера,
дополненный утверждением, что показатель поглощения пропорционален числу
поглощающих частиц в единице объема N, то есть k=σN, где σ – эффективное
сечение поглощения, характеризующее поглощательную способность одной
частицы, то есть размерность сечения – см
2
. Эффективное сечение, наряду с k,
используют как характеристику поглощения. Кроме того, применяется
безразмерная величина K = kλ/4π, где λ = λ
о
/n – длина волны в веществе. Величина
K – мнимая часть комплексного показателя преломления. Таким образом, закон
Бугера-Ламберта-Бера имеет вид: ln(I
o
/I) = σNd . При изучении растворов обычно
он используется в несколько иной форме: lg (I
o
/I) = ε c d = D, где ε – молярный
коэффициент поглощения (экстинкции) в М
-1
см
-1
, с – концентрация в моль/л, D –
оптическая плотность.
Нарушение этого закона может быть связано с каким-либо взаимодействием
между частицами, нарушающим аддитивность их действия.
5. Формула Смакулы. Массовыми радиационными дефектами в
щелочногалоидных кристаллах являются F – центры (электрон, захваченный
галоидной вакансией). Электрон F – центра имеет ряд энергетических состояний.
Переход электрона из основного 1s состояния в первое возбужденное 2p-
состояние обуславливает полосу поглощения, положение максимума которой
подчиняется соотношению Мольвл-Айви ν
m
d
2
= const, где d – параметр решетки,
форма полосы описывается гауссовой кривой
K = K
o
exp [ -α {(h ν
m
– hν)/2kT}
2
].
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
         состоянии. Явление насыщения играет большую роль в лазерной физике. Для
         оценки степени насыщения можно воспользоваться безразмерным параметром
         Fστ , где F – поток возбуждающего излучения (число фотонов через 1 см2 в 1 с), σ
         – эффективное сечение поглощения, τ – среднее время жизни в возбужденном
         состоянии. Поглощение уменьшается вдвое, если Fστ=1. Действительно, число
         N возбужденных частиц в единице объема подчиняется уравнению

                          dN/dt= -N/τo + Fσ(No – N), где N = No при F = 0.

              В стационарных условиях dN/ dt = 0, откуда:

                         N = Fσ τo No / (1 + Fσ τo). При Fσ τo = 1, N = No/2.

               При данном выводе предполагается, что возбужденная частица не
         поглощает на данной частоте. На самом же деле часто можно наблюдать
         “возбужденное поглощение”. В этом случае в правую часть дифференциального
         уравнения нужно добавить член –Fσ1N , где σ1 – эффективное сечение
         поглощения возбужденных частиц. Если σ1 > σ , то вместо “просветления” будет
         наблюдаться увеличение поглощения.
               4. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Так обычно называют закон Бугера,
         дополненный утверждением, что показатель поглощения пропорционален числу
         поглощающих частиц в единице объема N, то есть k=σN, где σ – эффективное
         сечение поглощения, характеризующее поглощательную способность одной
         частицы, то есть размерность сечения – см2. Эффективное сечение, наряду с k,
         используют как характеристику поглощения. Кроме того, применяется
         безразмерная величина K = kλ/4π, где λ = λо/n – длина волны в веществе. Величина
         K – мнимая часть комплексного показателя преломления. Таким образом, закон
         Бугера-Ламберта-Бера имеет вид: ln(Io/I) = σNd . При изучении растворов обычно
         он используется в несколько иной форме: lg (Io/I) = ε c d = D, где ε – молярный
         коэффициент поглощения (экстинкции) в М-1см-1, с – концентрация в моль/л, D –
         оптическая плотность.
               Нарушение этого закона может быть связано с каким-либо взаимодействием
         между частицами, нарушающим аддитивность их действия.
               5. Формула Смакулы. Массовыми радиационными дефектами в
         щелочногалоидных кристаллах являются F – центры (электрон, захваченный
         галоидной вакансией). Электрон F – центра имеет ряд энергетических состояний.
         Переход электрона из основного 1s состояния в первое возбужденное 2p-
         состояние обуславливает полосу поглощения, положение максимума которой
         подчиняется соотношению Мольвл-Айви νm d2 = const, где d – параметр решетки,
         форма полосы описывается гауссовой кривой
                                K = Ko exp [ -α {(h νm – hν)/2kT}2 ].
                                                                                            5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы