Люминесценция многокомпонентных растворов органических красителей при ориентационной релаксации растворителя

Актуальность
Одной из актуальных проблем в настоящее время является поиск путей создания сред со сложным нелинейным откликом на световой воздействие, которые могут найти применение в устройствах оптической обработки информации.
слайд 2 из 16

Цель
Разработать модель и процедуру расчёта, основанную на методах статистического моделирования, ориентационной межмолекулярной релаксации при интенсивном возбуждении.
слайд 3 из 16

Задачи
исследовать теоретически влияния ориентационной релаксации растворителя на оптические свойства растворов сложных органических молекул в условиях интенсивного возбуждения;
учесть изменения оптической плотности раствора на частоте возбуждающего излучения;
рассмотреть влияние на релаксационные процессы безызлучательного индуктивно-резонансного переноса энергии электронного возбуждения.
слайд 4 из 16

Объект исследования – межмолекулярные взаимодействия
Ориентационные
Индукционные
Дисперсионные
где r – расстояние между молекулами активатора и растворителя,
α − поляризуемость молекул растворителя,
– потенциал ионизации молекул активатора (растворителя).
Существует три вида ван-дер-ваальсовых (универсальных) взаимодействий:
слайд 5 из 16

Модель Онзагера
(схема, иллюстрирующая взаимодействие молекулы с окружающей средой)
где μ – дипольный момент молекулы активатора;
а – онзагеровский радиус; α − поляризуемость молекулы активатора;
ε − диэлектрическая проницаемость среды;
n – показатель преломления среды
n,
n
слайд 6 из 16
Предмет исследования –
раствор органического красителя

Процедура расчёта
Выберем , где
Тогда и
слайд 7 из 16

,
, см–1
Рисунок 1 – Спектры поглощения и флуоресценции
Спектр поглощения (1, 3) и флуоресценции (2, 4). t = 0 (1, 2) и t =30 нс (3,4)
4
2
3
1
слайд 8 из 16

Рисунок 2 – Зависимости положения максимума спектра поглощения от времени
, см–1
1
2
3
слайд 9 из 16

Рисунок 3 – Зависимости константы скорости поглощения от времени
2
1
слайд 10 из 16

Рисунок 4 – Зависимости положения максимума спектра поглощения от времени
, см–1
4
1
2
3
слайд 11 из 16

Рисунок 5 – Зависимости положения максимума спектра поглощения от времени
, см–1
Рисунок 6 – Зависимости константы скорости поглощения от времени
1
2
2
1
слайд 12 из 16

Рисунок 7 – Зависимости интенсивности флуоресценции от времени
, отн. ед.
2
1
3
слайд 13 из 16

, см–1
3
2
1
Рисунок 8 – Зависимости максимума спектра флуоресценции от времени
слайд 14 из 16

Положения, выносимые на защиту
При интенсивном возбуждении наиболее существенную роль из ММВ в растворе играют ориентационные взаимодействия.
При интенсивном возбуждении в растворах органических красителей имеет место процесс ступенчатой межмолекулярной релаксации.
При возбуждении лазерным импульсом раствора органических красителей происходит немонотонное смещение спектра флуоресценции во времени, обусловленное проявлением ступенчатой межмолекулярной релаксации.
Безызлучательный индуктивно-резонансный перенос энергии электронного возбуждения приводит к уменьшению амплитуды смещения спектра.
слайд 15 из 16