Способ измерения величины циркулярного дихроизма в кристаллах

ОПИСАНИЕ 672549ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсннк Социалистических Республик(5)М К 2 6 01 И 21/40 с присоединением заявки ЙоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 05.07.79(72) Авторы изобретения ВПТВ В,И Вологин, З.Б. Перекалина и К.А. Калдыбаев л рц ч ;т 1 т"р р(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро института кристаллографии им, А,В, Шубникова АН СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЦИРКУЛЯРНОГО ДИХРОИЗМА В КРИСТАЛЛАХИзобретение относится к области кристаллографии и может быть исполЬ- зовано при физико-химических исследо- ваниях кристаллов."Известен способ измерения циркулярного дихроизма в образцах 1 Ц путем облучения их пучком света. Этим способом нельзя точно измерить циркулярный дихроиэм .в кристаллах.Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ измерения величины циркуляционного дихроизма в кристаллах путем облучения образЦа пучком поляризованного света, модулированного о иап равлению циркуляции (21. к недостаткам этого способа относятся низкая надежность и невысокая точность измерений.Целью изобретения является новы шение надежности и точности измерений.Эта цель достигается благодаря тому,что исследуемый образец,оптическая ось которого ориентирована произвольным образом относительно направления пучка света, вращают в процессе измерения вОкруг геометрической оси пучка света, определяют переменную составляющую интенсивнос ти, по значению которой судят о величине циркулярного дихроизма.Кристалл представляет собой ани.зотропную среду,:обладающую сложным сочетанием линейных (линейный дихроиэм и двупреломление) и циркулярных (циркулярный дихроизм и двупреломле- ние) эффектов, причем линейные эффек- . ты на несколько порядков больше циркулярных. Поэтому практически исключается возможность измерения цирку" ляциониого дихроизма в направлениях, отличных от оптической оси, и до настоящего времени циркуляционный дихроизм в кристаллах измеряется ", только в направленииоптической оси. Измерение циркуляционного дихроизма в других направлениях возможно только при разделении линейных и циркуляционных эффектов. Необходимым условием при измерениях циркулярного дихроизма является получение циркулярно-поляризованного света эа счет комбинации из линейного поляризатора и модулятора поляризации, осуществляющего преобразование линейнб-поляризованного пучка света в левый и правый циркулярно.-поляризованный свет.Поляризация.,прошедшего через модУ- лятор света периодически изменяетсяТ - линейное двупреломление;Т - линейный дихроизм;д" - циркулярное двупреломление;ю"- циркулярный дихоиэм;угол между направлением по 4ляризации и оптической осьюкристалла или проекцией оптической оси,В этом выражении в отличие от выражения, полученного для аналогичнойсистемы, в которой вместо кристаллапомещено иэотропное вещество (например, раствор), имеется два члена,один из которыхъЬь соъ 2-2 К ьл 215(сЬд"-соьдЦ соьд(М -хаюактериэует изменение линейных эффектов, а другой2 ЬМд+ Киль) апой),где г(КМд "+ К "Мм)-2 аЫ"/Лсвязанй с четными гармониками модуляции, а циркулярность - с нечетными, Для того чтобы отделитьциркулярные эффекты от линейных, вращают образец вокруг оси светового луча. ВНИИРИ Заказ 3881 44филиал Прр Патент ,формула изобретения 45 50 55 60 Ти аж 10 89 По пи свое г. Ужгород, ул. Проектная, от право- до левоцир кул ярной, Такое изменение поляризации является практически синусоидальным, т,е, падающий на образец свет проходит через все промежуточные состояния эллиптической поляризации, включая линейную, При наличии линейного двупреломления это приводит к возникновению линейно- . го" дихроиэма, что мешает измерять циркулярный дихроизм в кристалле. Известно, что интеисивность света, прошедшего через оптическую систему, состоящую из монохроматора, поляризатора, модулятора и кристалла, имеет следующий вид:у:): е ссЬь+йьсоь 2+2 -фЪ"и"3 д ( н н. =- - (, - ,), "- - (, - п,);о1, 1и -и в эллиптическое двупрелом"2йление; и - и - эллиптический дихроизм; б, - пик запаздывания;О - частота модуляциигвремя; 5 10 15 20 25 300 этом случае в приведенном выражении для интенсивности член с четной гармоникой, характеризующий изменениелинейных эффектов соз 2 Р = О и зп 2 = О, будет равен О. Таким образом, фотоприемным устройством будет выделен чисто циркулярный эффект, и по величине переменной составляющей интенсивности определяют величину циркулярного дихроизма. Для получения и регистрации сигнала циркулярного дихроизма в кристалле используют схему, состоящую из источника света, монохроматора, поляризатора, модулятора, фотоприемника, измерительного и регистрирующего устройств. Согласованный привод, управляющий разверткой длин волн монохроматора, модуляторным и регистрирующим устройством (например, самописцем), позволяет произвести на диаграммной ленте запйсь сигнала циркулярного дихроизма в в исследуемом кристалле бензила в широкой области спектра.р р и м е Р, Предложенным способом проведены измерения циркуляционного дихроизма в кристалле бензила, относящемся к классу симметрии 3:2. Кристалл бензила в виде пластинки толщиной 10 мк, оптическая ось которого ориентирована в плоскости образ- ца, облучали пучком света и равномерно вращали в держателе со скоростью п 1200 об/мнн вокруг оси пучка.Исследуемый кристалл имеет отрицательную величину циркулярного дихроиэма (ь П - О, 01) при Л = 398 нм и чувствительности 510 , Предло женный способ позволяет измерять величину циркулярного дихроиэма в кристаллах различной ориентации при существенном повышении надежности и гочности измерений. Способ измерения величины циркулярного дихроиэма в кристаллах путемоблучения образца пучком поляризованного света, модулированного понаправлению циркуляции, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений,исследуемый образец вращают в процессе измерения вокруг геометрическойоси пучка света, определяют переменную составляющую интенсивности пучка света, по величине которой судято величинециркулярного дихроизма.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США В 3540827, кл, 256-114, 1970,2, Авторское свидетельство СССРР 374971, кл, 6 01 М 21/40, 1969.