از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

      تحریک نوری در کریستال

      فتوتحرک تولید حالت برانگیخته یک سیستم کوانتومی توسط جذب فوتون است. حالت برانگیخته از برهمکنش بین فوتون و سیستم کوانتومی سرچشمه می گیرد . فوتون ها حامل انرژی هستند که با طول موج نوری که فوتون ها را حمل می کند تعیین می شود. [1] اجسامی که نور با طول موج‌های بلندتر ساطع می‌کنند، فوتون‌هایی ساطع می‌کنند که انرژی کمتری دارند. بر خلاف آن، نور با طول موج کوتاه‌تر فوتون‌هایی با انرژی بیشتری ساطع می‌کند. هنگامی که فوتون با یک سیستم کوانتومی برهمکنش می کند، بنابراین مهم است که بدانیم با چه طول موجی سروکار داریم. طول موج کوتاهتر نسبت به طول موجهای بلندتر انرژی بیشتری را به سیستم کوانتومی منتقل می کند.

      در مقیاس اتمی و مولکولی، تحریک نوری فرآیند فوتوالکتروشیمیایی تحریک الکترون توسط جذب فوتون است ، زمانی که انرژی فوتون برای ایجاد فوتیونیزاسیون بسیار کم است . جذب فوتون مطابق با نظریه کوانتومی پلانک صورت می گیرد.

      تحریک نوری در فوتوایزومریزاسیون نقش دارد و در تکنیک های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد:

      • سلول‌های خورشیدی حساس‌شده با رنگ از تحریک نوری با بهره‌برداری از آن در سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر تولید انبوه استفاده می‌کنند. [2] سلول های خورشیدی برای گرفتن و جذب هر چه بیشتر فوتون های انرژی بالا به سطح وسیعی متکی هستند. طول موج‌های کوتاه‌تر در مقایسه با طول‌موج‌های بلندتر برای تبدیل انرژی کارآمدتر هستند، زیرا طول‌موج‌های کوتاه‌تر فوتون‌هایی را حمل می‌کنند که غنی‌تر از انرژی هستند . بنابراین نور حاوی طول موج های کوتاه تر باعث تبدیل انرژی طولانی تر و کمتر در سلول های خورشیدی حساس به رنگ می شود.
      • فتوشیمی
      • لومینسانس
      • لیزرهای پمپ شده نوری از تحریک نوری استفاده می‌کنند به نحوی که اتم‌های برانگیخته در لیزرها یک شکاف مستقیم عظیم مورد نیاز برای لیزرها را دریافت می‌کنند. [3] تراکم مورد نیاز برای وارونگی جمعیت در ترکیب Ge، ماده‌ای که اغلب در لیزرها استفاده می‌شود، باید 1020 سانتی‌متر 3 باشد و این از طریق تحریک نوری به دست می‌آید. تحریک نوری باعث می شود که الکترون های اتم به حالت برانگیخته بروند. لحظه ای که مقدار اتم ها در حالت برانگیخته بیشتر از مقدار در حالت پایه معمولی باشد، وارونگی جمعیت رخ می دهد. وارونگی، مانند آنچه در ژرمانیوم ایجاد می شود ، این امکان را برای مواد فراهم می کند که به عنوان لیزر عمل کنند.
      • کاربردهای فتوکرومیک فتوکرومیسم با جذب فوتون باعث تبدیل دو شکل از یک مولکول می شود. [4] به عنوان مثال، مولکول BIPS ( 2H-l-benzopyran-2,2-indolines ) می تواند با جذب یک فوتون، از ترانس به سیس و برگشت تبدیل شود. اشکال مختلف با نوارهای جذب متفاوتی همراه است. در شکل cis از BIPS، نوار جذب گذرا دارای مقدار 21050 cm -1 است ، برخلاف نوار شکل trans-1، که دارای مقدار 16950 cm -1 است . نتایج به صورت نوری قابل مشاهده بودند، جایی که BIPS در ژل ها پس از قرار گرفتن مکرر در معرض پرتو پمپ UV با انرژی بالا از ظاهری بی رنگ به رنگ قهوه ای یا صورتی تبدیل شد. فوتون های پر انرژی باعث ایجاد دگرگونی در مولکول BIPS می شوند که باعث می شود مولکول ساختار خود را تغییر دهد.

      در مقیاس هسته ای، تحریک نوری شامل تولید رزونانس های نوکلئون و دلتا باریون در هسته است.

      منابع [ ویرایش ]

      1. ^ Pelc، JS; ما، ال. فیلیپس، CR; ژانگ، کیو. لانگروک، سی. Slattery، O.; تانگ، ایکس. Fejer، MM (2011-10-17). آشکارساز تک فوتون مبدل با طول موج بلند در 1550 نانومتر: تحلیل عملکرد و نویز . اپتیک اکسپرس . 19 (22): 21445-56. Bibcode : 2011OExpr..1921445P . doi : 10.1364/oe.19.021445 . ISSN 1094-4087 . PMID 22108994 . S2CID 33169614 .
      2. ^ قانون، مت. گرین، لری ای. جانسون، جاستین سی. سایکالی، ریچارد؛ یانگ، پیدونگ (2005-05-15). سلول های خورشیدی حساس به رنگ نانوسیم. مواد طبیعی 4 (6): 455-459. Bibcode : 2005NatMa...4..455L . doi : 10.1038/nmat1387 . ISSN 1476-1122 . PMID 15895100 . S2CID 37360993 .
      3. ^ کارول، لی؛ فریدلی، پیتر؛ نوینشواندر، استفان؛ سیگ، هانس؛ سیچی، استفانو؛ عیسی، فابیو؛ کرستینا، دانیل؛ ایسلا، جیووانی؛ فدوریشین، یوری؛ Faist, Jérôme (01-08-2012). "گاف مستقیم و جذب نوری در ژرمانیوم مرتبط با چگالی حامل های تحریک شده با نور، دوپینگ و کرنش" . نامه های بررسی فیزیکی 109 (5): 057402. Bibcode : 2012PhRvL.109e7402C . doi : 10.1103/physrevlett.109.057402 . ISSN 0031-9007 . PMID 23006206 .
      4. ^ پرستون، دی. POUXVIEL، J.-C.; نوینسون، تی. KASKA، WC; دان، بی. ZINK، JI (1990-09-11). "ChemInform Abstract: Photochromism Spiropyrans در ژل های آلومینوسیلیکات". ChemInform . 21 (37). doi : 10.1002/chin.199037109 . ISSN 0931-7597 .
      : ملیاین را در ویکی داده ویرایش کنید

      دسته بندی ها :

      https://en.wikipedia.org/wiki/Photoexcitation