%31تخفیف

بررسی اثر القایی نور بر بلورهای­مایع آلائیده با رنگینه آزو و نانو­ذرات

تعداد 81صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد

عنوان

بررسی اثر القایی نور بر بلورهای­مایع آلائیده با رنگینه آزو و نانو­ذرات

چکیده

بلور­مایع به­دلیل داشتن ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاص، مورد توجه محققان زیادی در جهان قرار گرفته است. مشاهده­ی پاسخ نوری خطی و غیرخطی در یک میدان الکتریکی اعمالی کوچک و حساسیت خیلی بالای از جمله مزایای بلور­­مایع می­باشد.

دراین تحقیق، خواص اپتیک غیرخطی (مانند ضریب شکست غیرخطی و ضریب جذب غیرخطی) بلور مایع  نماتیک آلائیده با رنگینه و نانو ذرات  با استفاده ازروش جاروب  مورد بررسی قرار گرفته است.

اندازه­گیری­ها تحت تابش لیزر با طول موج 532 نانو­متر و توان 10میلی وات صورت گرفته است. آزمایشات انجام شده نشان می­دهند که ضریب شکست غیر­خطی در بلور­مایع آلائیده به نانو ذرات در دو سل بلور­مایع با جهت­گیری موازی و عمودی به ترتیب برابر 6-10 ×2.7- و 8- 10×2.25 و ضریب جذب غیرخطی برای دو جهت­گیری به ترتیب برابر 0.17- و 3- 10 ×3.2- می­باشد. و در بلور­مایع آلائیده به رنگینه آزو، ضریب شکست غیرخطی در دو سل با جهت­گیری موازی و عمودی به ترتیب برابر 5-10 × 0.9-  و 9 –10 ×3.1 و ضریب جذب غیرخطی برای دو دو جهت­گیری به ترتیب برابر 0.3 و 5- 10 ×3.7 می باشد. نتایج آزمایش­­ها نشان می­دهد که ضرایب غیرخطی در سل بلورمایع با جهت­گیری موازی بیشتر از عمود است.

در این تحقیق دورنگ­ نمایی بلور­مایع آلائیده با نانو­ذرات 5.72 و رنگینه آزو3.9 محاسبه شده است.

واژگان کليدي: بلور­مایع نماتیک، رنگینه، نانو­ذرات ، اپتیک غیرخطی، دورنگ ­نمایی

فهرست مطالب

1.کلیاتی در زمینه بلور مایع…………………………………………………………………………….. 1

1-1. مقدمه…………………………………………………………………………………………….. 2

1-2. بلور­مایع…………………………………………………………………………………………… 2

1-3. دسته­بندی شیمیایی…………………………………………………………………………… 3

1-4. طبقه­بندی بلورهای­مایع……………………………………………………………………….. 5

1-4-1. بلورهاي­مایع ترموتروپیک………………………………………………………………. 5

1-4-2. فاز لیوتروپیک……………………………………………………………………………. 6

1-4-1. پلیمرها……………………………………………………………………………………. 7

1-5. خاصیت ناهمسانگردی نوری……………………………………………………………….. 12

1-6. ناهمسانگردی دی­الکتریک………………………………………………………………….. 13

1-7. گذار فریدریکز…………………………………………………………………………………. 14

1-8. پارامتر نظم…………………………………………………………………………………….. 14

1-9. نظریه پیوستگی و تغییر شکل بلور­مایع………………………………………………….. 15

1-10. قطبش……………………………………………………………………………………….. 17

1-10-1. قطبش الکترونی…………………………………………………………………….. 17

1-10-2. قطبش یونی ( اتمی )……………………………………………………………… 17

1-10-3. قطبش جهتی……………………………………………………………………….. 18

1-10-4. قطبش بار فضایی…………………………………………………………………… 18

  1. فصل دوم اپتیک غیر خطی………………………………………………………………………. 19

2-1. مقدمه…………………………………………………………………………………………… 20

2-2. اثر الکترو اپتیک………………………………………………………………………………. 21

2-3. قطبش مرتبه سوم…………………………………………………………………………… 22

2-4. تولید هماهنگ سوم…………………………………………………………………………. 23

2-5. معادله موج در محیط غیرخطی…………………………………………………………… 23

2-6. جذب دو فوتونی……………………………………………………………………………… 25

2-7. جذب اشباعی…………………………………………………………………………………. 26

2-8. خودکانونی……………………………………………………………………………………… 26

  1. فصل سوم روش تجربی…………………………………………………………………………….. 28

3-1. مواد مورد استفاده در روش تجربی……………………………………………………….. 29

3-1-1. میزبان…………………………………………………………………………………… 29

3-1-2. میهمان………………………………………………………………………………….. 29

3-2. آماده سازی نمونه…………………………………………………………………………….. 34

3-3. روش جاروب z……………………………………………………………………………….. 35

3-4. روش جاروبz با دریچه باز…………………………………………………………………. 40

3-5. نتایج ضریب شکست غیرخطی بلور­مایع آلائیده به نانو ذرات …………….. 42

3-5-1. جهت­گیری موازی…………………………………………………………………….. 46

3-5-2. جهت­گیری عمودی…………………………………………………………………… 47

3-6. ضریب جذب غیرخطی بلور مایع آلائیده به نانو ذرات ……………………… 48

3-6-1. جهت­گیری موازی…………………………………………………………………….. 48

3-6-2. جهت­گیری عمودی…………………………………………………………………… 49

3-7. بلور­مایع آلائیده به رنگینه………………………………………………………………….. 50

3-8. ضریب شکست غیرخطی بلور مایع آلائیده به رنگینه…………………………………. 53

3-8-1. جهت­گیری موازی…………………………………………………………………….. 53

3-8-2. جهت­گیری عمودی…………………………………………………………………… 54

3-9. ضریب جذب غیرخطی بلور مایع آلائیده به رنگینه…………………………………… 53

3-9-1. جهت­گیری موازی…………………………………………………………………….. 55

3-9-2. جهت­گیری عمودی…………………………………………………………………… 56

3-10. دو­رنگ نمایی و پارامتر نظم……………………………………………………………… 59

3-10-1. دو­رنگ نمایی بلور­مایع آلائیده به رنگینه آزو………………………………….. 62

3-10-2.دورنگ نمایی بلور­مایع آلائیده نانو­ذرات………………………………………….. 63

  1. فصل چهارم نتیجه گیری………………………………………………………………………….. 64

4-1. نتایج و تحلیل…………………………………………………………………………………. 65

4-2. پیشنهادات…………………………………………………………………………………….. 66

مراجع………………………………………………………………………………………………….. 67

فهرست شکل­ها

شکل ‏1-1: طرح­واره مولکول­های­مایع ، بلور­مایع، جامد  به ترتیب از راست به چب… 3

شکل ‏1-2: ساختار مولکولی بلور­مایع نوعی.. 4

شکل ‏1-3:نحوه شکل­گیری بلور­مایع لیوتروپیک…. 6

شکل ‏1-4:الف) زنجیره انعطاف پذیر .ب) زنجیره نیمه سخت .ج) زنجیره سخت. 7

شکل ‏1-5: نمونه­ای از شکل مولکولی دیسکی. 8

شکل ‏1-6: بافت بلورمایع که با میکروسکوپ پلاریزان دیده می شود. 9

شکل ‏1-7: مقایسه فاز نماتیک با همسانگرد و نشان دادن بردار جهت نما . 10

شکل ‏1-8: دو فاز سمکتیک الف فاز سمکتیک A و ب  فاز سمکتیکC   11

شکل ‏1-9:ساختار پیچ­خورده بلور­مایع کلستریک…. 12

شکل ‏1-10:الف) نمودار پارامتر نظم بر حسب دما ب ) زاویه بین مولکول ها و محور بلند مولکولی   15

شکل ‏1-11: سه جهت­گیری مختلف کشسانی بلور­مایع. 16

شکل ‏2-1: تولید هماهنگ سوم الف) توصیف تراز انرژی ب ) هندسه برهم کنش… 23

شکل ‏2-2: توصیف تراز- انرژی جذب دو فوتون.. 25

شکل ‏2-3: نمایش طرح­وار خودکانونی. 26

شکل ‏3-1 : ساختار شیمیایی بلور­مایع ………… 29

شکل ‏3-2 : طرز قرار گرفتن مولکول­ها در بلور­مایع . 29

شکل ‏3-3: شمايي ازپراكندگي نانوذرات دراثرجذب مواد فعال سطحي.. 31

شکل ‏3-4: ساختار شیمیایی لیسیتین.. 33

شکل ‏3-5: شکل طرح ­وار سل  بلور­مایع آلائیده با نانو­ ذرات مغناطیسی  در دو حالت عمودی و موازی. 35

شکل ‏3-6: توان خروجی لیزر بر حسب توان ورودی لیزر برای سل بلور­مایع آلائیده به نانو­ذرات برای جهت­گیری عمودی   43

شکل ‏3-7:توان خروجی لیزر بر حسب توان ورودی لیزر برای سل بلور­مایع آلائیده به نانو­ذرات برای جهت­گیری موازی   43

شکل ‏3-8: چیدمان آزمایشگاهی روش جاروب … 44

شکل ‏3-9:شعاع باریکه پرتو. 45

شکل ‏3-10: منحنی بهنجارش شده برای آزمایش جاروبz با دریچه بسته برای سل بلور­مایع آلائیده به برای جهت­گیری موازی. 46

شکل ‏3-11: منحنی بهنجارش شده برای آزمایش جاروب z با دریچه بسته برای سل بلور­مایع آلائیده به  برای جهت­گیری عمودی. 47

شکل ‏3-12: عبور مربوط به چیدمان دریچه باز برای سل بلور­مایع همراه نانو ذرات برای جهت گیری موازی . 48

شکل ‏3-13: منحنی عبور مربوط به چیدمان دریچه باز برای سل بلور­مایع همراه نانو­ذرات برای جهت­گیری عمودی . 49

شکل ‏3-14:ساختار رنگینهDR2   50

شکل ‏3-15: جهت­گیری موازی و عمودی بلور­مایع آلائیده به رنگینه. 51

شکل ‏3-16: توان خروجی لیزر بر حسب توان وردی لیزر برای بلور­مایع آلائیده به رنگینه آزو برای جهت­گیری عمودی   52

شکل ‏3-17: توان خروجی لیزر بر حسب توان وردوی لیزر برای بلور­مایع آلائیده به رنگینه آزو با جهت­گیری موازی   52

شکل ‏3-18: منحنی بهنجارش شده چیدمان دریچه بسته، برای نمونه بلور­مایع آلائیده به رنگینه در جهت­گیری موازی. 53

شکل ‏3-19: منحنی بهنجارش شده چیدمان دریچه بسته، برای بلور­مایع آلائیده به رنگینه آزو در جهت­گیری عمودی   54

شکل ‏3-20: منحنی بهنجارش شده چیدمان روش جاروب z  با دریچه­ی باز، برای سل بلور­مایع آلائیده با رنگینه برای جهت­گیری موازی. 55

شکل ‏3-21: منحنی بهنجارش شده چیدمان روش جاروب z  با دریچه باز، برای سل بلور­مایع آلائیده با رنگینه برای جهت­گیری عمودی.. 56

شکل ‏3-22: منحنی دو­رنگ­نمایی بلور­­مایع آلائیده به رنگینه. 62

شکل ‏3-23منحنی دو­رنگ­ نمایی بلور­مایع آلائیده به نانو ذرات ………. 63

 

فهرست جداول

جدول ‏1‑1:ساختار شیمیایی اجزاء مولکولی بکار رفته در بلور­مایع. 4

جدول ‏3‑1: نام و ترکیب شیمیایی برخی رنگینه­ها 32

جدول ‏3‑2: نام و فرمول شیمیایی برخی رنگ­افزارها 32

جدول ‏3‑3: ضرایب جذب خطی.. 44

جدول ‏3‑4: اندازه­گیری پارامترهای مختلف برای به­دست آوردن ضرایب نوری.. 45

جدول ‏3‑5: ضرایب جذب خطی.. 53

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسی اثر القایی نور بر بلورهای­مایع آلائیده با رنگینه آزو و نانو­ذرات”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo