عنوان |
فهرست مطالب |
صفحه |
فصل اول: نظریه های فیزیکی
1-1 فیزیک مواد آمورف…………………………………………………………………………………………………………………………..2
1-1-1 پیوندکووالانسی……………………………………………………………………………………………………………………………6
1-1-2 دنباله- نوار، لبه ی پویا و حالت های پیوندی آویزان…………………………………………………………………8
1-1-3 خواص نوری………………………………………………………………………………………………………………………………..9
1-2 برهم کنش های فوتون گاما با ماده………………………………………………………………………………………………14
1-2-1 اثر فوتو الکتریک……………………………………………………………………………………………………………………….15
1-2-2 اثر کامپتون……………………………………………………………………………………………………………………………….16
1-2-3 تولید زوج………………………………………………………………………………………………………………………………….22
1-2-4 واکنش های هسته ای حاصل از فوتون……………………………………………………………………………………23
1-2-5 ضرایب تضعیف………………………………………………………………………………………………………………………….24
1-3 اندازه گیری ضریب جذب……………………………………………………………………………………………………………..26
1-3-1 چشمه……………………………………………………………………………………………………………………………………….27
1-3-2 جاذب………………………………………………………………………………………………………………………………………..27
1-3-3 آشکارساز…………………………………………………………………………………………………………………………………..28
1-4 عدد اتمی موثر………………………………………………………………………………………………………………………………29
1-5 مفاهیم خواص نوری مواد……………………………………………………………………………………………………………..30
1-5-1 جذب شبکه و باز تاب فرو سرخ……………………………………………………………………………………………….32
1-5-2 جذب حامل های آزاد……………………………………………………………………………………………………………….32
1-5-3 جذب نوار به نوار یا جذب بنیادی(جامد های بلوری)……………………………………………………………331
عنوان |
|
صفحه |
1-5-4 جذب ناخالصی………………………………………………………………………………………………………………………….36
1-6 شیشه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..36
1-6-1 شیشه های اکسیدی…………………………………………………………………………………………………………………36
1-6-2 انواع شیشه های اکسیدی…………………………………………………………………………………………………………37
1-6-3 ساختار شیشه های اکسیدی…………………………………………………………………………………………………….38
1-7 ضریب شکست مواد نیمرسانا………………………………………………………………………………………………………..41
فصل دوم: آماده سازی نمونه و دستگاه های اندازه گیری
2-1 آماده سازی نمونه………………………………………………………………………………………………………………………….42
2-2 طیف نمای مرئی _ فرابنفش………………………………………………………………………………………………………..46
2-3 طیف ………………………………………………………………………………………………………………………………….49
2-4 اندازه گیری چگالی……………………………………………………………………………………………………………………….51
2-5 تعیین نوار گاف و پهنای دنباله- نوار…………………………………………………………………………………………….51
2-6 تابش دهی گاما……………………………………………………………………………………………………………………………..52
2-7 تعیین ضریب جذب جرمی گاما……………………………………………………………………………………………………53
فصل سوم: نتایج
3-1 تحلیل طیف ………………………………………………………………………………………………………………………55
3-2 تحلیل طیف عبوری و جذبی در ناحیه مرئی – فرابنفش…………………………………………………………….61
3-3 تحلیل انرژی گاف و دنباله – نوار………………………………………………………………………………………………….68
3-4 تحلیل ضریب جذب جرمی…………………………………………………………………………………………………………..73
3-5 تغییرات چگالی……………………………………………………………………………………………………………………………..74
3-6 تحلیل ضریب شکست خطی…………………………………………………………………………………………………………76
عنوان |
|
صفحه |
3-7 تحلیل ضرایب سطح مقطع کل اتمی و الکترونی و عدد اتمی موثر…………………………………………….78
3-8 پیشنهاد و دستاورد………………………………………………………………………………………………………………………..80
مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….81
عنوان |
فهرست شکل ها |
صفحه |
شکل 1-1 ساختار شبکه ای سیلیکون آمورف که پیوند های آویزان را نشان می دهد…………………………4
شکل 1-2 (الف) طرح واری از نوارهای انرژی در نیم رسانا ی بلوری( توجه کنید نوار گاف انرژی هیچ حالت انرژی الکترونی ندارد ). (ب) حالت های انرژی جامد آمورف……………………………………………………….5
شکل 1-3 (الف) ساختار یک مولکول دو اتمی با یک الکترون پیوندی به طور کووالانسی بین دو اتم .(ب)اوربیتال پیوندی و ضد پیوندی یک مولکول دو اتمی………………………………………………………….7
شکل 1-4 طرح واری از چگالی حالتها در یک نیم رسانای آمورف……………………………………………………..9
شکل 1-5 (الف) طرح واری از در نیم رسانای بلوری و(ب) در نیم رسانای آمورف.حالت های موضعی سایه دار هستند. تراز فرمی است……………………………………………………………………………….10
شکل 1-6 وابستگی طیفی ضریب جذب نوری در نیم رسانای آمورف. در ناحیه الف و ب ضریب جذب با گذارهای بین دنباله و دنباله و دنباله و حالتهای گسترده و در ناحیه ج با گذارهای از حالت گسترده به گسترده کاربری می شود…………………………………………………………………………………………………………………..13
شکل 1-7 ساز و کار بر هم کنش فوتون با ماده…………………………………………………………………………………..14
شکل 1-8 آزمایش اثر فوتو الکتریک. هنگامی که نور تکفام با شدت ثابت بر الکترود 1 فرود می آید, جریان I به صورت تابعی از اختلاف پتانسیل میان دو الکترود1 و 2 اندازه گیری می شود. ………15
شکل 1-9 اثر کامپتون.تابش فرودی ،پرتوهای مولیبدنوم با طول موج است. شدت فوتونهای پراکنده شده به صورت تابعی از طول موج آنها، برای زوایای پراکندگی مختلف اندازه گرفته می شود……………………………………………………………………………………………………………………………………….17
شکل 1-10 شدت فوتون های پراکنده شده بر حسب طول موج λ΄ برای زوایای الف) ب) ج) …………………………………………………………………………………………………………………………………………….18
شکل 1-11 تولید زوج در مجاورت یک هسته ی سنگین…………………………………………………………………..23
شکل 1-12 باریکه ای متشکل از تعداد فوتون تک انرژی که بر یک بره در آشامنده فرود می آید. شمار فوتون هایی که بدون انجام برهم کنش به عمق نفوذ می کند با رابطه داده می شود………………………………………………………………………………………………………………………………………….24
شکل 1-13 نمودار ضریب جذب به عنوان تابعی از انرژی…………………………………………………………………..31
شکل 1-14 یک گذار مستقیم از نوار ظرفیت به نوار رسانش با جذب یک فوتون……………………………..34
عنوان |
|
صفحه |
شکل 1-15 (a) گذار غیر مستقیم در عرض نوار گاف با درگیری فوتون ها. گذار مستقیم در جای که در رسانش موازی با در ظرفیت است. منجر به قله در ضریب جذب می شود.( ) جذب بنیادی در در دو دما با معادله های (1-62) و (1-63) به خوبی توصیف می شود……………..35
شکل1-16 الف) ساختار دو بعدی الف)یک ترکیب فرضی و ب) ترکیب شیشه ای از همان ترکیب…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….38
شکل 1-17 ساختار دو بعدی از شیشه سیلیکات سدیم……………………………………………………………………..39
شکل 1-18 ساختار با حضور گروه های بروکسیل………………………………………………………………….40
شکل1-19 گروه هایی که فرض می شود در ساختار شیشه بوراتی وجود دارند…………………………………40
شکل2-1 قالب بکار رفته برای تهیه نمونه شیشه……………………………………………………………………………….44
شکل2-2 دستگاه تراش و پالیش برای پرداخت نمونه ها…………………………………………………………………….45
شکل 2-3 نمونه های آماده شده در پنج نوع مختلف………………………………………………………………………….45
شکل 2-4 مراحل اندازه گیری طیف مرئی – فرابنفش در یک طیف سنج فروسرخ……………………………47
شکل 2-5 طرح واری از چگالی حالتها بر حسب انرژی و گذارهایی که ممکن است انجام شود……..51
شکل 2-6 طرح واره ای ازآرایش و ابعادقسمت های مختلف اندازه گیری ضریب جذب…………………….53
شکل2-7 تصویری از آرایش قسمت های مختلف دستگاه اندازه گیری ضریب جذب………………………..54
شکل 2-8 تصویری از موازی ساز چشمه گاما. ذر شکل چشمه زرد رنگ توسط درب سربی (سمت راست) پوشیده می شود………………………………………………………………………………………………………………………..54
شکل 3-1 طیف جذبی فروسرخ شیشه های …………………………………………………………….56
شکل 3-2 نمودار طیف نمونه ها بدون تابش دهی…………………………………………………………………57
شکل 3-3 نمودار طیف نمونه ها با تابش 1…………………………………………………………………58
شکل 3-4 واحدهای ساختاری ممکن شیشه . الف) حلقه بروکسیل سه کوئوردیناسیونی اصلاح شده . ب) تشکیل نوارهای کووالانسی . ج) پل بين واحدهاي و …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..59
عنوان |
|
صفحه |
شکل 3-5 نمودار طیف عبوری مرئی- فرابنفش از نمونه ها بدون تابش دهی……………………………………61
شکل 3-6 نمودار طیف عبوری مرئی – فرابنفش از نمونه ها با تابش دهی 1……………………………62
شکل 3-7 نمودار طیف عبوری مرئی – فرابنفش از نمونه ها با تابش دهی 2……………………………63
شکل 3-8 نمودار طیف عبوری مرئی – فرابنفش از نمونه ها با تابش دهی 3……………………………64
شکل 3-9 نمودار طیف . مقایسه درصد عبوری دو نمونه در دو حالت پرتو دهی……………65
شکل 3-10 مقایسه بین طیف جذب و تراگسیل نوری شیشه بور سیلیکات آلاییده شده با
و ……………………………………………………………………………………………………………………………………67
شکل3-11 تعیین انرژی گاف پنج نمونه که در نمودار به صورت درصد متمایز شده اند(بدون تابش دهی )…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….68
شکل 3-12 تعیین انرژی گاف پنج نمونه که در نمودار به صورت درصد متمایز شده اند ( 1)….68
شکل 3-13 تعیین انرژی گاف پنج نمونه که در نمودار به صورت درصد متمایز شده اند ( 2)….69
شکل 3-14 تعیین انرژی گاف پنج نمونه که در نمودار به صورت درصد متمایز شده اند ( 3)….69
شکل3-15 تعیین انرژی اورباخ یا دنباله انرژی.پنج نمونه با درصد آلایش متفاوت بدون تابش دهی..70
شکل 3-16 تعیین انرژی اورباخ یا دنباله انرژی.پنج نمونه با درصد آلایش متفاوت ( 1)……………70
شکل 3-17 تعیین انرژی اورباخ یا دنباله انرژی.پنج نمونه با درصد آلایش متفاوت ( 2)…………..71
شکل 3-18 تعیین انرژی اورباخ یا دنباله انرژی.پنج نمونه با درصد آلایش متفاوت ( 3)…………..71
شکل 3-19 ترازوی بکار رفته برای محاسبه حجم و چگالی نمونه ها…………………………………………………74
شکل 3-20 نمودار تغییر چگالی با افزایش غلظت اکسید بیسموت…………………………………………………….75
شکل 3-21 تغییر ضریب شکست خطی با تغییر غلظت اکسید بیسموت برای دزهای مختلف گاما.76
شکل 3-22 تغییر ضریب جذب جرمی برای فوتون مختلف در بر هم کنش با – – – ………………………………………………………………………………………………………………………………………..79
عنوان |
فهرست جدول ها |
صفحه |
