بخشی از مقاله
چکیده
رنگهای الی جزء موادی هستند که محدوده ای از طول موج ها را جذب می نماید. از جمله این مواد رنگ می توان به رودامین 6G اشاره کرد. از ویژگیهای این ماده خاصیت نوری غیر خطی آن است. ضریب شکست و ضریب جذب تابع شدت نور تابشی است. برای تعیین ویژگیهای نوری غیر خطی، محلول این رنگ در پلیمر PVA - پلی وینیل الکل - مورد بررسی قرار گرفته است. در انجام اینکار از روش روبشی Z-Scan و روش طیف سنجی مرئی - فرابنفش استفاده شده است.اندازه گیری مقدار ضریب شکست غیر خطیcm225 10 n2 طول موج جذب 260و 280 نانومتر را نشان می دهد .
مقدمه
مواد از نظر فیزیکی 4 خاصیت متفاوت دارند خاصیت مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی، اپتیکی که در این مقاله به بررسی خواص اپتکی مواد رنگ آلی میپردازیم.بسیاری از دستگاههای اپتیکی، لیزری، صنایع ارتباطی نیاز به موادیاست که دارای مشخصات نور غیر خطی باشد. رنگهای آلی درپلیمر دارای چنین خواصی هستند از جمله پلیمرهای مهم میتوان به PVA و PMMA اشاره کرد.بیش از 40 سال است که PVA - پلی وینیل الکل - توجه همگان را به خود جلب کردهاست. دلیل آن چیزی نیست جز ویژگهای شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد آن و نیز کاربردهایی که درصنعت دارد. PVA به میزان بالایی در آب قابل حل است و از نظربیولوژیکی مستعد است.
که در لایه نشانههای اپتیکی و اپتوالکتریکی به طور گستردهای مورد استفاده است.در بحث خواص اپتیکی مواد اگر میدان منتسب به نوری که واردمحیط میشود در حد میدانهای معمول باشد در اینصورت قطبش رابطه خطی با میدان دارد.[1]که در آن پذیرفتاری مرتبه اول نامیده میشود. اما در نور شدیدمثل نور شدید لیزر که میدان شدید است قطبش به توان هایمختلف میدان وابسته است. [1]در برخورد نور به ماده دو رویداد میتواند رخ دهد یکی بخش نور که در آن جهت انتشار عوض میشود و دیگری جذب نور که سبب انتقال انرژی به ماده میشود. این انتقال انرژی در بین سطوح انرژی مختلف از قبیل الکترونی، ارتعاشی، چرخشی میتواند صورت بگیرد. به مولکول یا بخشی از آن که در اثر جذب انرژی برانگیخته می شود کروموفور می گویند.
در هر صورت شدت نور عبور کرده از نمونه کمتر از شدت نور تابیده شده است. زیرا مقداری از شدت نور بخاطر جذب توسط کروموفور کاسته میشود. احتمال جذب انرژی زمانی بالا می رود که انرژی پرتو تابیده شده تقریباً معادل با اختلاف انرژی بین سطوح انرژی مولکول باشد.در این آزمایش ماده رنگ رودامین 6* با محلول پلیمر PVAرودامین6G با فرمول شیمیایی C28H31N2O3Cl یک ترکیب شیمیایی است. که جرم مولی آن 479/02 گرم بر مول میباشد.شکل ظاهری این ترکیب، بلورهای جامد قرمز تیره است.شکل 1 آرایش مولکولی و جدول 1 خصوصیات فیزیکی این ماده را نشان می دهد.مخلوط گردیده و اندازهگیری تغییرات ضریب شکست و ضریجذب با شدت نور تابشی تعیین شده است. برای تعیین مشخصات نوری غیرخطی محلول از روش Z-Scan و برای تعیین طول موججذب از طیف سنجی نوری مرئی - فرابنفش - UV-ViS - استفاده شده است.
روش آزمایش
در این آزمایش ابتدا .2JUپودر پلیمر PVA را در 50cc آب مقطر دو بار یونیزه شده ریخته و به مدت 2 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد به کمک همزن مغناطیسی حل گردیده است. در کار انجام شده، 0/002 گرم ماده رنگ رودامین 6G در 10cc آب حل نموده تا محلول رنگ رودامین 6G به غلظت mol 4 10 4 به دست آید. در مرحله بعدی از محلول رنگ به میزان 1cc با 5cc محلول پلیمر مخلوط نموده تا محلول یکنواخت به دست آید. محلول به دست آمده را در مخزن دستگاه z- scan میریزیم و تغییرات شدت نور عبوری را در دو حالت روزنه باز و بسته اندازه گیری می نماییم. و ضمناً با طیف نمای مرئی - فرابنفش محدوده طول موج جذب مشخص شده است.
نتایج
منحنی شکل 4 طیف عبوری در روزنه باز را نشان میدهد که جذب به شدت نور تابشی بستگی دارد و کمترین جذب در نقطه کانونی پرتو لیزر اتفاق میافتد به عبارت دیگر محیط جذب اشباعی را نشان می دهد.منحنی شکل 5 نشان دهنده میزان عبور در دریچه باز است که بااستفاده از آن ضریب شکست غیر خطی و از طریق میزان تفاوتماکزیمم و مینیمم طیف عبوری بر طبق مرجع [1] تعیین می شودکه مقدار آن 2 cm2می باشد.
