Спектрально-люминесцентные методы исследования

1. Спектрально-люминесцентные методы исследования

Ляпин Андрей Александрович, к.ф.-м.н.
старший научный сотрудник
Лаборатория оптической спектроскопии лазерных материалов
[email protected], лаб. 144

2. Задания

Спектры поглощения. Изучение принципа работы
спектрофотометра.
Регистрация спектров поглощения ионов Ho3+ в кристалле
CaF2:Ho.
Построить спектр (график) зависимости оптической плотности
от длины волны в диапазоне 200-3000 нм, 200-900 нм и 900-3000
нм.
Каждому спектру поглощения указать соответствующий переход
ионов Ho3+ (до уровня 3H6 ионов Ho3+).
Построить зависимость коэффициента поглощения (см-1) ионов
Ho3+ от длины волны для перехода 5I8→5I7.
Построить зависимость сечения поглощения (см-3) ионов Ho3+
от длины волны для перехода 5I8→5I7.
2

3. Комментарий

Спектры поглощения. Изучение принципа работы
спектрофотометра.
Регистрация спектров поглощения ионов Ho3+ в кристалле
CaF2:Ho.
Прибор: двухлучевой спектрофотометр Perkin Elmer Lambda
950.
Объект исследования: кристалл CaF2-1мол.%HoF3
3

4.

Perkin Elmer Lambda 950
Spectrophotometer
Внешний вид
Оптическая схема прибора
10

5.

10

6. Комментарий

Спектры поглощения. Изучение принципа работы
спектрофотометра.
Построить спектр (график) зависимости оптической
плотности от длины волны в диапазоне 200-3000 нм, 200670 нм, 670-900 нм и 900-3000 нм.
Построение графика
Длина волны (нм)
Оптическая плотность (отн.ед)
I0
D lg(
)
I
Прибор регистрирует сразу
оптическую плотность!!!
6

7. Задания

Спектры поглощения. Изучение принципа работы
спектрофотометра.
Каждому спектру поглощения указать соответствующий переход
ионов Ho3+ (до уровня 3H6 ионов Ho3+).
7

8. Схема энергетических уровней редкоземельных ионов

8

9.

λ(мкм)=10000/E(сm-1)
λ(мкм)=10000/5113=1,955 мкм
5I
5
8 → I7
9

10. Комментарий

Спектры поглощения. Изучение принципа работы
спектрофотометра.
Построить зависимость коэффициента поглощения (см-1) ионов Ho3+ от
длины волны для перехода 5I8→5I7.
Коэффициент поглощения :
d-толщина образца в см, d=0,5 см
I0
ln( )
I
k
d
Построить зависимость сечения поглощения (см-3) ионов Ho3+ от
длины волны для перехода 5I8→5I7.
Сечение поглощения:
k
N
N – концентрация ионов Ho3+ в штуках (см-1)
Как еще считать пришлю по почте.
10