Спектральные характеристики кварцевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20

АННОТАЦИЯ

Отчет по курсовому проекту: c.30, рис. 13, библ. 30.

Ключевые слова: дисперсия показателя преломления, кварцевая пластина SiO2, Bi12SiO20, формула Зельмейера, спектрофотометр Shimadzu UV – 2700, коэффициент отражения.

Объектом исследования является дисперсия показателя преломления кварцевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20 (BSO).

Актуальность работы определение коэффициента отражения комплектного алюминиевого зеркала спектрофотометра Shimadzu UV – 2700 позволит учитывать данный коэффициент в дальнейших исследованиях.

Цель исследования: исследование спектральных характеристик кварцевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20.

Идея решения проблемы: исследование спектральных характеристик кварцевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20 с помощью формул Зельмейера для дальнейшего определения коэффициента отражения комплектного алюминиевого зеркала спектрофотометра Shimadzu UV–2700.

Решаемые задачи:

1. Подготовка и проверка оборудования и кристаллов.
2. Обработка экспериментальных данных.

В работе представлены: экспериментальные данные по исследованию спектральных характеристик кварцевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20.

Новизна: научная новизна исследования состоит в том, что в работе исследованы спектральные характеристики кварцевой пластины и кристалла класса силленитов для дальнейшего использования в работе по измерению спектральной зависимости коэффициента отражения комплектного алюминиевого зеркала спектрофотометра Shimadzu UV-2700.

Проведено исследование дисперсии показателя преломления.

Продемонстрирован расчет показателя преломления n(λ) по формуле Зельмейера.

Оригинальность: данная работа посвящена спектральным характеристикам кварцевой пластины и кристалла Bi12SiO20, которые помогли определить коэффициент отражения комплектного алюминиевого эталонного зеркала, использующееся в спектрофотометре Shimadzu UV – 2700.

Работа представлена на CD: текст, презентация, анкета участника, размер 2 Мб.

При создании работы использовались программные обеспечения:

* Текстовый редактор Microsoft Word 2016.

* Вспомогательная программа Mathcad 2015, UVProbe.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        6

2 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР        7

2.1 Дисперсия показателя преломления        7

2.2 Получение и условие применимости формулы Зельмейера        11

2.3 Плавленный кварц SiO2.        14

2.3.1 Получение диоксида кремния        15

2.3.2 Дисперсия показателя преломления кварцевой пластины SiO2        18

2.4 Кристалл класса силленитов Bi12SiO20 (BSO).        19

2.4.1 Получение и выращивание BSO        20

2.4.2 Дисперсия показателя преломления кристалла BSO.        23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        25

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ        26

ВВЕДЕНИЕ

Спектроскопические исследования коэффициентов отражения оптического излучения R(λ) позволяют получать информацию о структурных, электронных и оптических свойствах монокристаллических, фотонно-кристаллических материалов, пленочных структур ([1, стр.1133; 2, стр.1576;3, стр. 1;4, стр.618;5, стр.1715;6, стр.26]). При измерениях спектральных зависимостей R(λ) на спектрофотометре Shimadzu UV-2700 используется метод сравнения интенсивностей световых пучков, отраженных от исследуемого образца и от входящего в комплект алюминиевого зеркала, при угле падения 5° соответственно [7, стр.117]. Однако коэффициент отражения данного эталонного зеркала Re(λ), также являющийся спектрально зависимым в рабочем диапазоне от 185 до 900 нм, не известен, что не позволяет получить, с требуемой точностью измерения, абсолютные значения для зависимости Rs(λ). Для дальнейшего определения коэффициента отражения комплектного алюминиевого зеркала, были исследованы спектральные зависимости коэффициента отражения и преломления кремниевой пластины SiO2 и кристалла Bi12SiO20. Для пластины из плавленого кварца коэффициент отражения рассчитывался по формулам Френеля [8, стр.256] на основе формулы Зельмейера и его оптических констант, приведенных в [9, стр.3]. Спектральная зависимость показателя преломления n(λ) монокристалла BSO аппроксимируется формулой Зельмейера [10, стр.2]