Ćwiczenie 21

Badanie właściwości optycznych materiałów domieszkowanych jonami metali przejściowych

Pobierz instrukcję

Zagadnienia do opracowania.

  1. Budowa krystaliczna ciał stałych:

a) sieć krystaliczna;

b) komórka elementarna;

c) promień jonowy;

d) liczba koordynacyjna.

  1. Pasmowa struktura energetyczna ciała stałego.
  2. Poziomy energetyczne swobodnego atomu i optycznego centrum w krysztale.
  3. Teoretyczne podstawy spektroskopii jonów metali przejściowych:

a) podstawowe pojęcia teorii pola krystalicznego;

b) jon metalu przejściowego w polu krystalicznym;

c) diagram konfiguracyjny – klasyczny i kwantowy model współrzędnych konfiguracyjnych w przybliżeniu oscylatora harmonicznego;

d) oddziaływanie elektron – sieć;

e) energia układu w stanie podstawowym i wzbudzonym;

f) przejścia promieniste i bezpromieniste;

g) zasada Francka – Condona

  1. Eksperymentalne metody pomiaru:

  a) widm: absorpcji , wzbudzenia oraz emisji

  b) profili czasów zaniku luminescencji

Zestaw przyrządów

  1. Spektrofluorymetr firmy Horiba Jobin Yvon, model FluoroMax-4 TCSPC.
  2. Zestaw komputerowy.

Literatura

  1. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec – „Krystalografia”, PWN, Warszawa 2007.
  2. D. Kunisz – „Fizyczne podstawy emisyjnej analizy widmowej”, PWN, Warszawa 1973.
  3. N.W. Ashcroft – „Fizyka ciała stałego”,PWN, Warszawa 1986.
  4. W. Demtröder – „Spektroskopia laserowa”, PWN, Warszawa 1993.
  5. Ch. Kittel – „Fizyka ciała stałego”, PWN, Warszawa 1999.
  6. J. Dereń – „Chemia ciała stałego”, PWN 1975.
  7. B. Henderson, G. F. Imbusch – „Optical Spectroscopy of Inorganic Solids”, Oxford University Press, Oxford 1989.
  8. A.P. Arya – “Fundamentals of Atomic Physics”, Allyn & Bacon, Inc., Boston 1971.
  9. N.W. Ashcroft – “Solid State Physics”, Saunders College, Philadelphia 1976.
  10. W. Demtröder – “Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation”, Springer, 1988.
  11. I.B. Bersuker – “Electronic structure and properties of transition metal compounds: introduction to the theory”, John Wiley &Sons Inc., New York 1996.
  12. F. Mayinger, O. Feldmann – “Optical Measurements”, Springer, 2001.
  13. J.G. Solé, L.E. Bausá, D. Jaque – “An introduction to the optical spectroscopy of inorganic solids”, John Wiley & Sons Inc., Chichester 2005.
  14. S. Kasap, P. Capper – “Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials” , Springer 2006.
  15. T. Wegner, K. Petermann – “Appl. Phys.” B 49, 275 – 278 (1989).
  16. S. Shinoya, W.M. Yen – “Phosphor Handbook”, CRS Press, Boston 1998.
  17. Ch. Kittel – “Introduction to Solid State Physics”, Wiley, 2004.
  18. Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.