màng quang học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHTN BỘ MÔN VẬT LÍ ỨNG DỤNG Seminar: MÀNG QUANG HỌC GVHD: PGS.TS LÊ VĂN HIẾU HVTH: NGUYỄN ĐỨC AN NGUYỄN ĐỨC THỊNH 6/20/2011 1 Nội dung trình bày A. Thịnh trình bày: • I. Giới thiệu chung về màng quang học • II. Phổ UV – Vis • III. UV – Vis spectrophotometer • IV. Phương pháp Swanepoel B. An trình bày: • V. Phương pháp Stylus • VI. Phương pháp xác định tính chất quang xúc tác. 6/20/2011 2 I. Giới thiệu chung về màng mỏng quang học • Khái niệm “mỏng” trong màng mỏng quang là khi bề dày của màng tương đương với bước sóng ánh sáng mà ta quan tâm. • Nhóm 1: khi ánh sáng truyền tới song song với mặt phẳng đế, màng mỏng quang học trong trường hợp này đóng vai trò dẫn sóng quang. Tín hiệu ánh sáng có thể thay thế tín hiệu điện trong thông tin và trong máy vi tính. • Nhóm 2: ánh sáng truyền vuông góc với mặt phẳng phản xạ quang. Các ứng dụng gồm màng chống phản xạ AR, kính lọc filter, gương hiệu suất cao, các bộ phận tách chùm tia… Đây cũng là các màng mà chúng ta quang tâm trong seminar này. 6/20/2011 3 Một số vật liệu tạo màng thông dụng Vật liệu Chiết suất Vùng truyền suốt MgF 2 1.38 tại 550 nm 0.210 – 10 µm SiO 2 1.46 tại 550 nm 0.2 – 8 µm ThF 4 1.52 tại 400 nm 0.2 – 15 µm Al 2 O 3 1.59 – 1.63 tại 600 nm 0.2 – 7 µm CeF 3 1.63 tại 550 nm 0.3 – 5 µm PbF 2 1.70 tại 1000 nm 0.24 – 20 µm MgO 1.70 tại 550 nm 0.2 – 8 µm Y 2 O 3 1.82 tại 550 nm 0.25 – 2 µm SiO 2.00 tại 550 nm 0.5 – 8 µm HfO 2 2.00 tại 550 nm 0.220 – 12 µm ZrO 2 2010 tại 550 nm 0.340 – 12 µm Ta 2 O 5 2.16 tại 550 nm 0.300 - 10µm CeO 2 2.18 – 2.42 tại 550 nm 0.400 – 16 µm TiO 2 2.20 – 2.70 tại 550 nm 0.350 – 12 µm 6/20/2011 4 II.Phổ UV - Vis II.1. Thang sóng điện từ: 6/20/2011 5 II.2. Nguồn gốc phổ UV – Vis 6/20/2011 6 II.3. Định luật Lambert – Beer 6/20/2011 7 III. Thiết kế một hệ spectrophotometer 6/20/2011 8 III.1. Nghuồn kích thích 6/20/2011 9 III.2.Hệ đơn sắc 6/20/2011 10 [...]... 2 20 Đối với màng điện mơi trong suốt (hệ số hấp thụ bằng 0) • Độ truyền qua cực đại của màng: 2S TM  2 S 1 • Độ truyền qua cực tiểu của màng: 2 4n S Tm  4 2 2 2 n  n ( S  1)  S 6/20/2011 21 Suy ra chiết suất màng trong vùng truyền suốt là: Dựa vào điều kiện giao thoa 2n( ) d  m ta tính được độ dày màng theo cơng thức 6/20/2011 22 Ta có thể dùng cách sau để tính chiết suất của màng tại vị trí... trí đo trên màng -Đo độ truyền qua ban đầu của màng bằng máy quang phổ kế -Ngâm mẫu vào dung dịch MB nồng độ 1mM đã pha trước trong 1h Chú ý để mặt có màng ở phía trên để có thể tiếp xúc tốt với dung dịch MB -Sau 1h lấy mẫu ra, dùng vải sạch lau nhẹ dung dịch còn đọng lại trên màng rồi để màng vào một chiếc hộp, đậy kín lại trong 30 phút Hình 2.3 Máy quang phổ kế Máy này có thể sử dụng để đo độ truyền... pháp xác định tính quang xúc tác ° Đặc điểm: không độc hại, xúc tác rẻ tiền, oxi hoá hoàn toàn các chất hữu cơ, có thể tái sử dụng…… ° Cơ chế  e  O2  O2 H2O  H   OH h  OH OH  OH  RH  CO2  H2O Hình 2: Cơ chế phản ứng quang xúc tác VI.Phương pháp xác định tính quang xúc tác Cách đo -Màng mỏng TiO2 được cắt ra thành mẫu đo theo kích thước 23 x 9 mm Đánh dấu vị trí đo trên màng -Đo độ truyền... hay độ truyền qua, độ hấp thụ của màng mỏng Cách đo -Sau 30 phút, tiến hành đo mẫu Chú ý bật đèn UV và khởi động máy đo trước 10 phút để flux của đèn và giá trị của máy ổn định -Đo độ truyền qua của màng (sau khi để khơ) được giá trị Ti Sau đó để màng vào đèn tử ngoại để chiếu UV, cứ cách qng 5 phút lấy màng ra đo độ truyền qua được các gia trị Tf Để hướng mặt có màng TiO2 vào bên trong khe chiếu để... bức xa UV ta thu được lượng MB bị phân hủy: ABS  ln T f / Ti  ΔABS : lượng MB bị phân hủy Ti : độ truyền qua của màng trước khi chiếu UV Tf : độ truyền qua của màng sau khi chiếu UV VI.Phương pháp xác định tính quang xúc tác Máy quang phổ Biến thế Đèn Mẫu ngâm MB Sơ đồ bố trí hệ đo quang xúc tác Hình 3 Mạch đo gồm đèn và máy biến thế Kết quả đo ... PHƯƠNG PHÁP STYLUS LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER ĐO ĐỘ DÀY MÀNG MỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP STYLUS 3.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP STYLUS a.Ưu điểm: - Đây là phương pháp phổ biến nhất để đo độ dày màng - Phương pháp này có thể đo một cách trực tiếp độ dày màng khơng thơng qua việc đo độ truyền qua…Do đó có thể xác định độ dày màng một cách nhanh chóng, tiết kiệm được thời gian và cơng sức - Tính... Swanepoel này ta có thể viết ra một chương trình để tính chiết suất và độ dày màng với độ chính xác rất cao • Tuy nhiên phương pháp này có một nhược điểm đó là bắt buộc phổ truyền qua dao thoa của chúng ta phải có ít nhất năm cặp cực đại và cực tiểu 6/20/2011 23 Mẫu 45 Tmax= 90.2% Tmin= 68.9% Hình 2.4: Phổ truyền qua của màng mỏng TiO2 được chế tạo với các thông số:h=4cm, Ip=0.5A, p=13 mtorr, tỉ lệ... Photomultiplier detector 6/20/2011 12 6/20/2011 13 Diode array detector 6/20/2011 14 6/20/2011 15 III.5.Các loại UV - Vis spectro photometer 6/20/2011 16 6/20/2011 17 IV Phương pháp Swanepoel n0 = 1 I0 Màng, d n = n1+ ik Đế S n0 = 1 6/20/2011 α α=0 I 18 4 k   • Vùng truyền suốt: α=0, độ truyền qua được xác định từ n và s thơng qua sự phản xạ nhiều lần • Vùng hấp thu yếu: α nhỏ nhưng độ truyền qua . chất quang xúc tác. 6/20/2011 2 I. Giới thiệu chung về màng mỏng quang học • Khái niệm “mỏng” trong màng mỏng quang là khi bề dày của màng tương đương với bước sóng ánh sáng mà ta quan tâm TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHTN BỘ MÔN VẬT LÍ ỨNG DỤNG Seminar: MÀNG QUANG HỌC GVHD: PGS.TS LÊ VĂN HIẾU HVTH: NGUYỄN ĐỨC AN NGUYỄN ĐỨC THỊNH 6/20/2011. phẳng phản xạ quang. Các ứng dụng gồm màng chống phản xạ AR, kính lọc filter, gương hiệu suất cao, các bộ phận tách chùm tia… Đây cũng là các màng mà chúng ta quang tâm trong seminar này. 6/20/2011