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圖 5-1:TE 波引起之折射率 橢球示意圖

圖 5-2:TM 波引起之折射率 橢球示意圖

品做 於 DR19/PMMA 為一可自然回復性材料,因此在實驗過程

雜不

由於染料分子在不同偏振狀態與入射角的激發光照射之下,可以形成 不同的排列秩序[15][16][17],因此我們以等效折射率橢球之觀念來

當激發光為 p-polarized 當激發光為 s-polarized 光彈式橢圓偏光儀搭配數據擷取卡與 LabVIEW 程式可對樣 即時量測。由

中,均以同一區域做為我們的量測點,如此一來,可避免掉樣品本身 摻 均勻之問題,將實驗數據整理如下:

10 度

ΔLB =24.3 degrees Δγ= 0.6 degrees

ΔLB =13.9 degrees Δγ=0.6 degrees

量測光源入射

40

度 ΔLB =15.3 degrees Δγ=0.5 degrees

ΔLB =33.1 degrees Δγ=1.5 degrees

表 5-1: 正向激發時,LB 與 Gamma 量值之變化幅度

解釋分子照光後之行為[18],由上表可知,當樣品在 TM 波與 TE 波垂 直入射之影響不同,這是因為染料分子受光影響所形成之等效折射率 橢球方向不同所致,從量值之趨勢可知,此 TE 波引起之橢球長軸方 向是垂直於塊材表面,而 TM 波所引起之橢球長軸方向則是平躺在塊 材表面。

由上表可知 在斜向激發時,樣品之變化非常相近,因此在樣品內部

所 生 變 是相 此樣品 關閉光

源後, 然具有殘存之雙折射效應,我們認為在關閉光源後雖然大部

分之染料分子方向分佈均回歸至任意方向, 呈現有

序排列,能貢獻出微弱之雙折射效應。

在 合物

其折射率會隨摻雜之濃度不同而有所改變,一般而言,隨著溶質濃

所 生 變 是相 此樣品 關閉光

源後, 然具有殘存之雙折射效應,我們認為在關閉光源後雖然大部

分之染料分子方向分佈均回歸至任意方向, 呈現有

序排列,能貢獻出微弱之雙折射效應。

在 合物

其折射率會隨摻雜之濃度不同而有所改變,一般而言,隨著溶質濃 當激發光為 s-polarized

當激發光為 s-polarized 10 ΔLB =14.9 degrees 度 Δγ=0.4 degrees

激發光源

度 Δγ=0.3 degrees

入射

40 ΔLB =15.2 degrees

表 5-2: 斜向激發時,LB 與 Gamma 量值之變化幅度

, 產

產 之 仍

之 仍

化 同的;此外,雖然同的;此外,雖然 可自然回復,但是可自然回復,但是

但仍有少部分分子 但仍有少部分分子

量測樣品之折射率時,由於摻雜染料分子之高分子聚量測樣品之折射率時,由於摻雜染料分子之高分子聚

度愈高,塊材之折射率也愈高,在此處,我們所量到之值為 1.495±

0.001,與已知純 PMMA 之折射率 1.489 與濃度為 3 wt.% 的 DR19/PMMA 之折射率 1.4977 相比[19],是介於合理範圍。

本論文提供一即時量測方法,可對隨時變之雙折射效應做量化處 理,提供雙折射量值與等效光軸夾角,能夠更清楚瞭解塊材在受光激 發時,染料分子與激發光之作用關係,並希望能藉由上述量測還原出 材料之特性,進而建構折射率橢球之模型。

度愈高,塊材之折射率也愈高,在此處,我們所量到之值為 1.495±

0.001,與已知純 PMMA 之折射率 1.489 與濃度為 3 wt.% 的 DR19/PMMA 之折射率 1.4977 相比[19],是介於合理範圍。

本論文提供一即時量測方法,可對隨時變之雙折射效應做量化處 理,提供雙折射量值與等效光軸夾角,能夠更清楚瞭解塊材在受光激 發時,染料分子與激發光之作用關係,並希望能藉由上述量測還原出 材料之特性,進而建構折射率橢球之模型。

我們在使用等效折射率橢球之 染料分子受光下之行

為時,因為染料分子之穩定方向是與激發光之偏振方向垂直,所以其

對 之 驗結果

為,作定性之分析,但是卻 吸

來展望

觀念去解釋

應 等效橢球之長軸方向也應垂直激發光之偏振方向,由實

知道,當激發光為垂直偏振時,等效橢球之方向趨勢是吻合的,但當 激發光為水平偏振時,其所形成之等效折射率橢球長軸方向卻與激發 光之偏振方向平行,與理論不合,在此處無法解釋將此點留至將來釐 清;另外,由於本實驗所用之樣品為塊材,而非薄膜,因此雖然可以 用折射率橢球來描述染料分子受光下之行

不能重建出整個折射率橢球,原因在於 DR19 分子在 532 nm 之波長 收太強,無法確定實際參與反應之厚度到底是多少,因此折射率橢球 之重建在此處並無法實現,未來將樣品改為薄膜,在確定反應區域厚 度的情形下,利用光彈調變式橢圓儀反射架構,我們可以還原出染料 分子受光下之巨觀折射率橢球。

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Based Azobenzene Composites,”Journal of Applied Polymer Science vol. 89, pp. 2374

, –2377, (2003)

附錄 A

MatLAB 擬合程式

用一、二倍頻擬合出LB 與 Gamma 量值:

lear all;pack '1.txt');

itle('Alpha 聯立') igure(2)

I1F1=2*j1.*cos(2*real(gamma)*pi/180).*sin(pi-real(LB)*pi/180);

w2=I2f./Idc;

I2F=-2*j2.*(cos(pi-real(LB)*pi/180).*cos(2*real(alpha)*pi/180).^2+sin (2*real(alpha)*pi/

l(gamma)*pi/180).^2+si pi/180).^2);

',xx,I1F1,'.')

2F2,'.')

sm th(gamma',91)];

,xx,smooth(alpha,91),'.') 180).^2);

I2F2=-2*j2.*(cos(pi-real(LB)*pi/180).*cos(2*rea n(2*real(alpha)*

figure(4)

plot(xx,w1,'r',xx,I1F,'o figure(5)

plot(xx,w2,'x',xx,I2F,'o',xx,I oo aa=[LB' smooth(alpha',91) figure(6)

plot(xx,smooth(gamma,91),'o'

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