Аннотация:Колебательно- и электронно-возбужденные адсорбированные молекулы играют важную роль во многих процессах, протекающих на поверхности твердых тел, к изучению которых сильно возрос интерес в последнее время. Так фотовозбужденные молекулы широко применяются для сенсбилизации электронных процессов в полупроводниках, в основном для целей электрофотографии, начинает развиваться и плазмонная спектроскопия, применяемая в газовом анализе. Велика роль возбужденных молекул в гетерогенном катализе, многие начальные стадии катализа инициируются такими молекулами. Исследование спектральных закономерностей молекулярной люминесценции дает богатую информацию о состоянии возбужденных молекул и особенностях их окружения. Разработана целая методика исследования химической, геометрической и зарядовой неоднородности поверхности твёрдых тел, тонких плёнок и объёмных фаз различных веществ (в том числе структурных перестроек в частично упорядоченных средах) с помощью люминесцирующих молекул – зондов.
Предлагаемая лабораторная работа знакомит учащихся с современной спектральной техникой, позволяющей регистрировать в широком диапазоне длин волн фотолюминесценцию молекул органических красителей в растворах и в адсорбированном состоянии на поверхности или в объёме твёрдых тел. Кроме того, работа позволяет наблюдать зависимость спектральных характеристик фотолюминесценции молекул красителей от их концентрации, а также от их окружения, в том числе – в частично упорядоченных средах.
В работу входят следующие упражнения:
1 – изучение оптической схемы и основных принципов работы люминесцентного спектрометра;
2 – изучение основных функций программного обеспечения, управляющего люминесцентным спектрометром; выполнение контрольного задания по установке заданных параметров работы спектрометра;
3 – регистрация спектров фотолюминесценции образцов растворов органических красителей, предложенных преподавателем, а также молекул красителей, адсорбированных в различной концентрации на различных подложках;
4 - регистрация спектров возбуждения фотолюминесценции образцов органических красителей, предложенных преподавателем;
5 – обработка спектров и выяснение основных закономерностей влияния концентрации и окружения молекул красителей на их спектральные характеристики.
Лабораторная работа готовит учащихся к самостоятельной работе со сложной современной спектральной техникой и позволяет перенести полученные знания в условия самостоятельной научной работы.