Способ измерения величины циркулярного дихроизма в кристаллах

Способ измерения величины циркулярного дихроизма в кристаллах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик п11 672549 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.1277(21) 2565326/1б-25

Р )М К 2

G 0l И 21/40 с присоединением заявки ЙоГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 05077Э.Б оллетеиь Йо 25

Дата опубликования описания 05.07.79 (53) УДК 535.5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

IflTS

В.И. Вологин, З.Б. Перекалина и К.А. Калдыбаев фт .,д и !;. тr r3l„@gal (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро инститУта кристаллографии им. A.Â. Шубникова AH СССР (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЦИРКУЛЯРНОГО

ДИХРОИЗМА В КРИСТАЛЛАХ

Изобретение относится к области кристаллографии и может быть исполЬзовано при физико-химических исследованиях кристаллов.Известен способ измерения циркулярного дихроизма в образцах 1Ц путем облучения их пучком света. Этим способом нельзя точно измерить циркулярный дихроиэм в кристаллах.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ измерения величины циркуляционного дихроизма в кристаллах путем облучения образЦа пучком поляризованного света, модулированного но иап- 15 равлению циркуляции (2l. к недостаткам этого способа относятся низкая надежность и невысокая точность измерений. . Целью изобретения является новы- 20 шение надежности и точности измерений.

Эта цель достигается благодаря тому,что исследуемый образец, оптическая ось которого ориентирована произвольным образом относительно направления пучка света, вращают в процессе измерения вокруг геометрической оси пучка света, определяют переменную составляющую интенсивности, по значению которой судят о величине циркулярного дихроизма.

Кристалл представляет собой анизотропную среду,, обладающую сложным сочетанием линейных (линейный дихроиэм и двупреломление) и циркулярных (циркулярный дихроизм и двупреломление) эффектов, причем линейные эффек- . ты на несколько порядков больше циркулярных. Поэтому практически исключается возможность измерения циркуляциониого дихроизма в направлениях, отличных от оптической оси, и до настоящего времени циркуляционный дихроизм в кристаллах измеряется ", только s направлении оптической оси.

Измерение циркуляционного дихроизма в других направлениях возможно только при разделении линейных и циркуляционных эффектов. Необходимым условием при измерениях циркулярного дихроизма является получение циркулярно-поляризованного света за счет комбинации из линейного поляризатора и модулятора поляризации, осуществляющего преобразование линейнб-поляризованного пучка света в левый и правый циркулярно.-поляризованный свет.

Поляризация. прошедшего через модУлятор света периодически изменяется

672549

t (Н О<-тп — с тп

27т » T ) 35

Т - линейное двупреломление;

Т - линейный дихроизм; д" — циркулярное двупреломление, о — циркулярный дих Оизм угол между направлением по4 ляризации и оптической осью. кристалла или проекцией оптической оси.

В этом выражении в отличие от выражения, полученного для аналогичной системы, в которой вместо кристалла помещено иэотропное вещество (например, раствор), имеется два члена, один из которых (ъЬл соъ2 -2К sinZgch "-cosü )) соьд(М— хаюактериэует изменение линейных эффектов, а другой

2ЬМа+ Кила )-Мпдй), где 2(КМа "+ Х Мль ) 2 аДц "/я

" характеризует "й змей ение "ц йркулярных эффектов. Видно, что линейные эффекты

"связанй с четными гармониками модуляции, а циркулярность - с нечетными. Для того чтобы отделить циркулярные эффекты от линейных, вращают образец вокруг оси светового луча. В

НИИПИ Заказ 3881 44

Филиал ППП Патент, Формула изобретения

50

60

Ти аж 10 89 По пи свое г. Ужгород, ул. Проектная, от право- до левоциркулярной, Такое изменение поляризации является практически синусоидальным, т. е, падающий на образец свет проходит через все промежуточные состояния эллиптической пол яриэ ации, в ключая линейную, При наличии линейного двупреломления это приводит к возникновению линейно- . го дихроиэма, что мешает измерять циркулярный дихроизм в кристалле.

Известно, что интеисивность света, прошедшего через оптическую систему, состоящую из монохроматора, поляризатора, модулятора и кристалла, имеет следующий вид:

3=Е,e г (eh<+(she "cos2p+

2 -Ми"in".) d (н

4-2k sin2)(chn -cosa)cas8A)— 2(МЬа" Аюа ) sin@i) I,, где d - толщина образца

2й4 i i„,2яд е и

Д 2 ) Д о

I . 1

n -n — эллиптическое двупрелом2 и ление; n>- n — эллиптический дихроизм;

8o o— пик запаздывания;

43 — частота модуляции; время;

0 этом случае в приведенном выражении для интенсивности член с четной гармоникой, характеризующий изменение линейных эффектов cos 2р = О и

sin 2 8 = О, будет равен О. Таким образом, фотоприемным устройством будет выделен чисто циркулярный эффект, и по величине переменной составляющей интенсивности определяют величину циркулярного дихроизма. Для получения и регистрации сигнала циркулярного дихроизма в кристалле используют схему, состоящую из источника света, монохроматора, поляризатора, модулятора, фотоприемника, измерительного и регистрирующего устройств. Согласованный привод, управляющий разверткой длин волн монохроматора, модуляторным и регистрирующим устройством (например, самописцем), позволяет произвести на диаграммной ленте запйсь сигнала циркулярного дихроизма в в исследуемом кристалле бензила в широкой области спектра.

Пример. Предложенным способом проведены измерения циркуляционного дихроизма в кристалле бензила, относящемся к классу симметрии 3:2.

Кристалл бензила в виде пластинки толщиной 10 мк, оптическая ось которого ориентирована в плоскости образ- ца, облучали пучком света и равномерно вращали в держателе со скоростью п 1200 об/мин вокруг оси пучка.

Исследуемый кристалл имеет отрицательную величину циркулярного дихроиэма (ьП вЂ” 0,01) при Л = 398 нм и чувствительности 5 ° 10 . Предло-5 женный способ позволяет измерять величину циркулярного дихроиэма в кристаллах различной ориентации при существенном повышении надежности и гочности измерений.

Способ измерения величины циркулярного дихроиэма в кристаллах путем облучения образца пучком поляризованного света, модулированного по направлению циркуляции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, исследуемый образец вращают в процессе измерения вокруг геометрической оси пучка света, определяют переменную составляющую интенсивности пучка света, по величине которой судят о- величине циркулярного дихроизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3540827, кл. 256« -114, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

9 374971, кл, G 01 N 21/40, 1969.