Влияние электрического поля на оптические спектры сложных органических молекул

• Автор: Сурин, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ І.І. Электронно-колебательные спектры многоатомных

органических молекул в твердых средах

§ 1.2. Эффект Штарка в оптических спектрах примесных

органических молекул

§ 1.3. Модуляционная штарк-спектроскопия молекулярных растворов и примесных кристаллов

Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 2.1. Метод модуляции внешним электрическим полем

§ 2.2. Экспериментальная установка

§ 2.3. Приготовление образцов

Глава III. ПРОЯВЛЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МОДУЛЯЦИОННОГО МЕТОДА

ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЭФФЕКТА ШТАРКА В ТОНКОСТРУКТУРНЫХ СПЕКТРАХ
§ 3.1. Резкое усиление ("возгорание”) дипольной составляющей штарковского спектра в условиях эффекта Шпольского
§ 3.2. Эффект Шпольского и повышение чувствительности модуляционных штарковских спектров к малым изменениям дипольного
момента
§ 3.3. Измерение спектральных характеристик индуцированных лазером провалов с помощью модуляционной штарк- спектроскопии

Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПОЛОС ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСНЫХ ЦЕНТРОВ МОДУЛЯЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
§ 4.1. Связь дифференциальных спектров с параметрами
соответствующих спектральных полос
§ 4.2. Структура полос примесных центров антантрена
в н-октане при Т = 77 J£«
§ 4.3. Изучение природы "мультиплета" Шпольского
§ 4.4. Модуляционная штарк-спектроскопия "скрытых” полос поглощения органических примесных центров
Глава V. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ
НЕКОТОРЫХ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ
§ 5.1. Штарковские спектры твердых молекулярных растворов 3,4- и 6С£-3,4-бензпирена ( первый электронный
переход)
§ 5.2. Особенности поведения в электрическом поле коротковолновых полос поглощения 3,4- и бСЙ-3,4-бензпирена
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Роль спектроскопических методов исследования в физике твердого тела непрерывно возрастает и уже сегодня может сравниваться с ролью этих методов в атомной физике. Одно из важнейших направлений физики твердого тела - исследование многоатомных органических молекул в твердых средах - тесно связано с изучением электронных спектров примесных молекул. Электронно-колебательные спектры являются важным источником информации об особенностях строения примесной молекулы и о характере внутри- и межмолеку-лярных связей. Они наиболее чувствительны к различного рода взаимодействиям между молекулами и поэтому позволяют получать информацию не только о свойствах самой примесной молекулы, но и о свойствах того твердого тела, в которое молекула внедрена.
Информативность электронных спектров многоатомных молекул резко повышается, если удается выявить их тонкую структуру. При достаточно низких температурах основной причиной появления в оптических спектрах примесных молекул широких спектральных полос служит, в большинстве случаев, уширение связанное с неоднородностями матрицы (неоднородное уширение). В настоящее время разработаны методы устранения неоднородного уширения в спектрах люминесценции и поглощения органических примесных центров: эффект Шпольского [I] и эффект резкого сужения линий в спектрах примесных молекул при селективном возбуждении [2]. На их основе возникло и успешно развивается новое направление молекулярной спектроскопии - тонкоструктурна'я электронно-колебательная спектроскопия многоатомных молекул.

§ 3.1. Резкое усиление ("возгорание") дипольной составляющей штарковского спектра в условиях эффекта Идольского
Как было показано ранее (§ 2.1) дифференциальный сигнал Д , регистрируемый на второй гармонике модулирующего поля, в случае изотропного молекулярного раствора описывается выражением
.,<■ л« _ лс? еі жд+тіби
(в случае поля, направленного вдоль направления распространения света).
Большинство сложных органических молекул при фотопереходе из-

меняют поляризуемость на величину ДОС =(10-5-100)А' , а дипольный момент на А^ =(0,М) Дебай. Типичная ширина диффузных электронно-колебательных полос оптических спектров молекулярных раст2 3 —Т
воров составляет примерно Г=10 = 10 см . Несложно сделать оценку для величин первого и второго слагаемых в выражении (8.2).
В электрическом поле порядка ТО5 В/см при АОІ =10 А и 2 —Т
Г=Ю см х дифференциальный сигнал, соответствующий изменению поляризуемости ( ДК.2а) ^АсС ~~~ ), равен примерно 3*10“^. Дифференциальный сигнал, соответствующий изменению дипольного момента ( ^ А^ - дипольная составляющая штарковского
сі V _
спектра) при Д|Д =0,6 Дебай также равен 3*10 (при тех же
и Е0 ).
Таким образом, вклады от линейного ( Аіф0 ) и квадратичного ( АоС^О ) эффекта Штарка в суммарный штарковский спектр оказываются одного порядка. Это затрудняет интерпретацию и снижает точность расчетов. В целом ряде случаев возникает необходимость более