покладемо в рівнянні (8), то будемо розглядати випромінювання для всіх кутів півпростору скла. Якщо вибрати, ? рівним критичним кутом повного внутрішнього відображення, будемо розглядати тільки люмінесценцію в області супер-критичного кута. Для того щоб отримати випромінювання в півпростір води, необхідно замінити індекс g на w в рівнянні (8). Нарешті, енергію поглинену і розсіяну металевою плівкою розраховують як різницю:
(9)
Ситуація стає складнішою якщо розглядати молекули з квантовим виходом нижче одиниці. Якщо починати з молекулою, що має квантовий вихід QY=Q 0 і повну потужність електромагнітного випромінювання S 0, зміна її потужності випромінювання S total поблизу поверхні призводить до наступної формули для частини енергії збудженого стану, електромагнітного випромінювання незалежно від подальшої долі цієї енергії
(10)
Ставлення S total / S 0 прямо пропорційно швидкості випромінювального переходу молекули поблизу поверхні і у воді, тобто зворотне відношення потужності випромінювання, яке буде виміряно для молекули з QY рівним одиниці,
, (11)
Таким чином, є нерозривний зв'язок між збільшенням швидкості радіаційного переходу і збільшенням QY флуоресценції. Беручи до уваги зміну квантового виходу, повна енергія, яку випромінює в скло тепер задається інтегралом від Q і ставленням S g / S total,
, (12)
Виходячи з вище зазначених формул і припущень, враховуючи суперпозицію випромінювання від кожної молекули, були теоретично розраховані кутові розподілу інтенсивності випромінювання для двох різних значень поляризації люминесцирующих молекул (малюнок 1.11) [27].
Малюнок 1.11 - Кутовий розподіл випромінювання при різних орієнтаціях дипольних випромінювачів для надкритичного кута флуоресценції (А) і для випромінювання пов'язаного з поверхневими плазмонами (В) [27]
Якщо враховувати суперпозицію для інтенсивностей всієї активної середовища, то отримуємо графік кутового розподілу інтенсивності випромінювання показаний на малюнку 1.12.
Малюнок 1.12-Кутовий розподіл випромінювання [28]
· Таким чином, проведений огляд літератури показує, що поблизу поверхні наноструктур існують області розміром порядку довжини хвилі, в яких сумарне оптичне поле за інтенсивністю перевищує зовнішнє падаюче поле.
· В даний час існують різні фізичні пояснення природи цього явища.
· Відомі оптичні ефекти в таких середовищах з наноструктурами різко посилюються.
· Експериментально показано, що в сумішах органічних барвників з наночастинками двоокису титану, золота і скляними мікросферами можливе значне, на один-два порядки пониження порогів лазерної генерації або суперлюмінесценціі.
· Розглянуто кутовий розподіл інтенсивності люмінесценції.
2. МЕТОДИКА експерименти з дослідження спектральні ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
В нанодисперсних активних середовищах виявляються негативні нелінійні оптичні процеси (наприклад...
