Дихроизм и двулучепереломление растворов красителей, наведенные пикосекундными световыми импульсами, и их использование

• Автор: Васильева, Марта Алексеевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 c. : ил

ГЛАВА I. СВЕТОНАВЕДЕННЫЙ ДИХРОИЗМ ПРОСВЕТЛЕНИИ КРАСИТЕЛЕЙ 15 § 1.1. Проявление анизотропии молекул в абсорбционном
методе

§ 1.2. Оценка дихроизма просветления красителей,

наведенного пикосекундными световыми импульсами.20 § 1.3. Экспериментальная установка и результаты
измерений

Выводы к главе I

Глава II. СВЕТОНАВЕДЕННОЕ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ РАСТВОРОВ

ПРОСВЕТЛЯЮЩИХСЯ КРАСИТЕЛЕМ

§ 2.1. Фазовый отклик просветляющихся красителей и

метод его измерения

§ 2.2. Экспериментальная установка и результаты

измерений
§ 2.3. Оценки фазового отклика при распространении
импульсов в среде
Выводы к главе П
Глава III. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕТОНАБЕДЕННОИ ОПТИЧЕСКОМ
АНИЗОТРОПИИ КРАСИТЕЛЕМ ДЛИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБЩЕНИЯ ИХ МОЛЕКУЛ
§ 3.1. Метод скрещенных поляризаторов
§ 3.2. Результаты измерений и их обсуждение
Выводы к главе Ш
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПИКОСЕКУНДНЫХ РЕЛАКСАЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ КРАСИТЕЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ШУМОВОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

§ 4.1. Метод шумовых пучков
§ 4.2. Количественное обоснование метода щумовых
пучков
§ 4.3. Наведенные решетки оптической анизотропии в
красителях
§ 4.4. Экспериментальная установка и результаты
измерений
Выводы к главе ІУ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В процессах поглощения и испускания света молекулы красителя анизотропны: вероятность их возбуждения зависит от ориентации молекулы по отношению к электрическому вектору световой волны. Поглощение и испускание света молекулами связаны с осцилляциями зарядов в молекуле под действием возбуждающего света.
Эти осцилляции происходят по вполне определенным направлениям в молекуле, которую с точки зрения ее оптических свойств можно представить в виде так называемого осциллятора или совокупности осцилляторов, связанных с выделенным направлением в молекуле.
В равновесном состоянии раствор красителя с анизотропными молекулами является изотропным: оси осцилляторов поглощения молекул случайно и равновероятно распределены по направлениям.
При взаимодействии со слабыми световыми потоками отмеченная анизотропия молекул красителя проявляется в состоянии поляризации света люминесценции. Это явление широко известно, достаточно хорошо изучено и освещено в литературе (см., например, монографии / 1,2 /).
При взаимодействии с достаточно интенсивным светом изотропия раствора нарушается. Облучение раствора красителя интенсивным светом с длиной волны в полосе поглощения молекул приводит к изменению населенностей основного и возбужденного состояния молекул. Вследствие анизотропии молекул красителя создается анизотропное распределение молекул по направлениям осцилляторов: из совокупности молекул, находящихся в растворе, возбуждаются преимущественно те, которые имеют близкую ориентацию осциллятора относительно электрического вектора возбуждающего света. Среди невозбужденных остацутся молекулы, оси осцилляторов которых

Толщина кюветы с раствором составляла I мм, причем облучение кюветы с чистым растворителем не приводило к появлению сигналов пробного импульса в пределах чувствительности датчиков.
Измерение соотношения амплитудного и фазового откликов красителей по сути дела сводится к наблюдению особенностей зависимости ^ от времени задержки в диапазоне 0 < Ь. ^эл (см. формулу (2.1.4)). В таких измерениях отношение времени релаксации электронного возбуждения красителя и длительности измерительных импульсов должно быть по возможности большим. В связи с этим в качестве объекта исследований был взят раствор красителя 3955 в нитробензоле, который обладает относительно большим по сравнению с длительностью импульса временем релаксации электронного возбуждения ТГэу! = 44 пс / 34,35 /. Время релаксации электронного возбуждения этого красителя достаточно мало по сравнению с временем поворотной диффузии молекул, так что в расчетах для этого красителя можно полагать 77э/1 1 ~ . Измерения
велись на одной частоте возбуждения ( Л = I,06 мкм), попадающей в полосу поглощения красителя и соответствующей значительному изменению коэффициента преломления.
Результаты измерений для красителя 3955 представлены на рис. II. Кривые получены при углах расстройки второго поляризатора $ - 1°,б; 1°,3; 2°,2; 5°. Сплошные кривые - результаты расчетов по формуле (2.1.4) с параметрами, обеспечивающими наилучшее согласование.
Прежде всего обратимся к данным, полученным при нулевой расстройке анализатора $ « 0. В этом случае спадающий участок зависимости хорошо аппроксимируется прямой линией, что соответствует экспоненциальной релаксации с временем светонаведенной анизотропии *= 44 пс. Наличие лишь одного времени релаксации ~