ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фотофизические и фотохимические процессы в фогохромных слоях из "Фотохимические процессы в слоях" Явление фотохромизма обычно отождествляют с обратимым изменением цвета вещества под действием света. Фотохромный процесс — это частный случай фотохимических реакций и фотофизических превращений, основной особенностью которого является обратимость. Прямой фотохромный процесс происходит под действием света на вещество А, которое имеет меньший запас внутренней энергии, чем конечный продукт В. Обратная реакция В- -А может происходить как при поглощении света, так и спонтанно с излучением фотона или выделением тепла. Фотохромными свойствами обладает широкий круг органических соединений в различных агрегатных состояниях, а также неорганические кристаллы и стекла. Как правило, прямой процесс происходит под действием УФ- или видимого света изменения спектра поглощения могут происходить в УФ-, видимой и ИК-области спектра. [c.190] Прежде чем рассматривать особенности фотопроцессов в слоях, дадим количественные характеристики фотохромных слоев. [c.190] Для определения и F используем соотношения (V. 1) и (V.2) при D° = 1. Так как и F равны обратным величинам энергии в световом импульсе или интенсивности света, при которых достигается D° = 1, то светочувствительность должна зависеть от спектрального состава активирующего света. Для получения констант светочувствительности фотохромного слоя Fn и F необходимо вычислять их при действии на слой монохроматического света. Кроме того, можно получать интегральные характеристики Fu и F , например используя источники, имеющие спектральное распределение, близкое к излучению черного тела при 6000 °С. [c.191] Монохроматическая светочувствительность F , F используется при работе с такими источниками, как лазеры, ртутные лампы типа ДРШ и ПРК и другие источники с линейчатым спектром излучения. Fu, F характеризуют материал при использовании для активации солнечного света, ксеноновых ламп высокого давления типа ДКСШ-1000 и др. Светочувствительность фотохромных слоев аналогична используемой в фотографии светочувствительности и является одной из основных характеристик фотохромного слоя. [c.191] Таким образом, основными параметрами, характеризующими фотохромный процесс, являются спектр поглощения фотоиндуци-рованной и исходной формы светочувствительность и F время темновой релаксации т квантовый выход фоторазложения фр. [c.191] В первом случае окращивание и обесцвечивание происходит в результате переходов между электронными уровнями одной и той же молекулы, иона, радикала. Фотохромизм второго типа слоев обусловлен фотохимическим процессом образования новых молекул в результате гомолитического или гетеролитического разрыва и возникновения новых связей, цис-гранс-изомеризации, таутоме-ризации, образования новых центров окраски в неорганических стеклах и кристаллах. Взаимосвязь между физическими и химическими фотохромными слоями показана на приведенной ниже схеме. Образование химических фотохромных центров — вторичный процесс, происходящий после образования возбужденных состояний. [c.192] В химических фотохромных слоях процессы окрашивания и обесцвечивания связаны с изменением относительного положения атомов в пространстве при этом разрываются старые и образуются новые связи. В этом случае вязкость или жесткость матрицы оказывает решающее влияние на скорость и даже возможность протекания фотохимических реакций. В жидкой фазе вследствие малой вязкости эти процессы идут наиболее эффективно. В твердых слоях влияние матрицы столь велико, что иногда фотохромизм может наблюдаться только при повышенных температурах, а время релаксации увеличивается до нескольких лет. Энергия активации процессов окрашивания и обесцвечивания составляет 20— 200 кДж/моль. [c.193] В физических фотохромных слоях по сравнению с химическими фотоокрашивание в наименьшей степени осложнено побочными явлениями. Эти слои представляют большой практический интерес, а информация, получаемая при их излучении, оказывается очень полезной для понимания процессов в химических фотохромных слоях. Поэтому в дальнейшем основное внимание будет уделено физическим фотохромным слоям. Для ознакомления с химическими фотохромными слоями отсылаем читателя к существующим монографиям [1]. [c.193] Рассмотрим подробнее основные особенности фотопроцессов в органических физических фотохромных слоях. [c.193] При поглощении света органическими молекулами образуются синглетные и триплетные возбужденные состояния, имеющие спектр поглощения, отличный от спектра основного состояния. В жидких матрицах время релаксации возбужденных Т- и 5-состояний лимитируется диффузией тушащих примесей, которыми являются кислород и другие вещества. Возбужденные молекулы тушатся и при столкновении между собой. Время релаксации возбужденных 5-состояний в чистых обезгаженных растворах сравнимо со временем релаксации изолированных молекул, и фотохромизм за счет 1— -поглощения может наблюдаться при лазерном возбуждении [2—4]. В случае 7-состояния время релаксации не превышает 10 — 10 с и фотохромный эффект может наблюдаться при импульсном возбуждении с /имп 10 с. [c.193] Вернуться к основной статье