Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Optyczne metody badań materiałów – w.2 Resume W1: - struktura energetyczna materiałów określa ich własności optyczne: a) transmisję / absorpcję b) odbicie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Optyczne metody badań materiałów – w.2 Resume W1: - struktura energetyczna materiałów określa ich własności optyczne: a) transmisję / absorpcję b) odbicie."— Zapis prezentacji:

1 1 Optyczne metody badań materiałów – w.2 Resume W1: - struktura energetyczna materiałów określa ich własności optyczne: a) transmisję / absorpcję b) odbicie (od dielektryków i metali) c) rozproszenie - zespolony współczynnik załamania    ważne narzędzie – własności promieniowania laserowego umożliwiają: - ulepszenie klasycznych pomiarów (np. widm absorpcyjnych) - nieliniowe oddziaływanie światło-materia, - rozwój nowych metod spektroskopii laserowej + pomiary ultraszybkiej dynamiki (reakcje chem., biol.) [femtosec ( s), attosec ( s)] l a s e r y

2 2 Lasery Lasery – co każdy powinien wiedzieć, ale się bał zapytać... główny mechanizm – emisja wymuszona – przez wzbudzone atomy fazy emisji kierunki emisji częstości emisji wymuszona Emisja wymuszona Skorelowane z fotonami wymuszającymi !!! konieczne warunki działania lasera: 1.Inwersja obsadzeń stanów o wyższej energii względem niższej (aby emisja promieniowania przeważała nad absorpcją) 2.Rezonator laserowy pozwalający na zwiększenie liczby fotonów wymuszających (aby emisja wymuszona przeważała nad spontaniczną)

3 3 Różnorodność laserów – różne parametry promieniowania - zakresy energii (dł. fal): od (X) VUV, do IR – możliwe rozszerzanie przez procesy nieliniowe - monochromatyczność – na ogół stałe dł. fali, ale są też lasery przestrajalne - praca ciągła i impulsowa (ultrakrótkie impulsy: fs i as) - energia i moc promieniowania – bardzo różne moc 1 W wiązki laserowej – znacznie silniejsze zaburzenie niż dla światła od np. 100 W żarówki (kolimacja, kąt bryłowy, monochromatyczność) - polaryzacja (na ogół tak, ale czasem nie) - spójność – dla wiązek ciągłych b. duża - kolimacja – ograniczona jedynie dyfrakcją Dye Laser

4 4 ośrodek aktywny długość fali [nm] rodzaj emisji moctypowe zastosowania He-Negaz633; 1150; 3390ciągła (CW)1-40 mWholografia, i wiele innych (świetna jakość wiązki) CO 2 gaz(9 600) ciągła termiczna obróbka materiałów Argonowyzjonizowany gaz 488; 514,5ciągła5 mW-5Wholografia, medycyna (chirurgia oka), laser shows ekscymerowygaz193; 308; 351impulsowa (P)- 20 MW (peak)obróbka materiałów, medycyna He-Cdpary metalu325; 441ciągła5-100 mWspektroskopia i tak jak He-Ne Cupary metalu511; 578impulsowa50 W (uśredn.)holografia, medycyna, laser shows barwnikowyciecz370 – 1000 przestrajalny ciągła/ impulsowa mW CW 1 MW (P peak) spektroskopia, medycyna Ti:szafirciało stałe700 – 1100 nm przestrajalny ciągła/ impulsowa - j.w. -spektroskopia, medycyna, ultrakrótkie impulsy rubinowyciało stałe694impulsowaholografia, obróbka materiałów, znaczenie histor. Nd:YAGciało stałe1064; (druga harmon.: 532) impulsowa/ ciągła 2x10 8 Wobróbka materiałów, medycyna szkło Ndciało stałe1064impulsowa5x10 14 Wobróbka materiałów diodowyciało stałe380 – można przestrajać ciągła/ impulsowa 1mW-100WCD, DVD, komunikacja, drukarki, medycyna, spektroskopia,... Popularne lasery:

5 5 Laserowa obróbka, transformacja materiałów 1.Pole EM związane z promieniowaniem lasera może modyfikować a) str. energetyczną materiałów – własności fiz-chem. b) selektywnie inicjować reakcje chemiczne 2. Termiczne działanie wiązki laserowej na materiały (musi być absorbowana) 3. Fotoablacja 4. Laser-Plasma Deposition (nanoszenie materiałów za pomocą plazmy laserowej) (dwie wiązki lasera excymerowego generują strumienie plazmowe różnych substancji, które się osadzają na płytce substratu w odpowiednich proporcjach)

6 6 umożliwia pomiar rozszczepień  i Badania rozpraszania światła Rodzaje rozpraszania 1.Rezonansowe – światło rezonansowo oddziałuje z określonym przejściem w atomach/cząsteczkach – absorpcja/reemisja  światła rozpraszanego =  św. reemitowanego – możliwy pomiar str. widmowej – str. energetycznej gdy bogatsza str. poziomów – bogatsze widma rozpraszanie elastyczne  scatt   exc  scatt  exc Natęż. św. rozprosz.       exc  scatt Natęż. św. rozprosz. rozpraszanie Ramana  scatt   exc   i

7 7 - SRS (Stimulated Raman Scattering) 1 2 Z laserowym wzbudzeniem - rozpraszanie wymuszone  E=h( ) 2. Rozpraszanie nierezonansowe (oscylujący dipol)  kolor nieba i zachodzącego słońca małe cząstki – rozprasz. Rayleigha – elastyczne duże cząstki – rozpraszanie Mie [Gustaw Mie] – zależne od rozmiarów cząstek, słabiej zależy od  - kolor chmur

8 8 Rola interferencji i dyfrakcji w rozpraszaniu - w rozpraszaniu Mie, interferują przyczynki światła rozprosz. przez różne części cząstki i dają zależność od rozmiaru cząstek natęż. światła rozproszonego

9 9 - w rozpraszaniu na wielu małych cząstkach istotna dyfrakcja na indywidualnych cząstkach Przykład - badania aerozoli kąt minimum pierścieni przy dyfrakcji na okrągłych (sferycznych) obiektach o średnicy d: Analiza obrazów dyfr. = ważna metoda pomiaru rozmiarów obiektów i struktur Analiza obrazów dyfr. = ważna metoda pomiaru rozmiarów obiektów i struktur 

10 10 Elastometria polaryzator analizator przezroczysty przedmiot z naprężeniami obraz naprężeń - defektoskopia - badanie naprężeń, sprawdzanie modeli konstrukcji


Pobierz ppt "1 Optyczne metody badań materiałów – w.2 Resume W1: - struktura energetyczna materiałów określa ich własności optyczne: a) transmisję / absorpcję b) odbicie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google