摘要
本實驗應用超瑞利散射技術，量測工研院提供的有機染料分子之二階非線性光學係數β值。為了避免雙光子吸收致發螢光效應，以及能有效的利用無阻尼雙態模型來決定無色散之二階非線性光學係數β0值，所以我們選擇了遠離樣品共振頻率的1907nm當作實驗光源。在論文中我們會詳細描述如何經由此技術得到樣品的二階非線性光學係數β值，並探討其分子結構及溶劑對β值的影響。

The technique of hyper-Rayleigh scattering is employed to measure the first molecular hyperpolarizabilitiesβof nonlinear optical chromophores provided by Industrial Technology Research Institute.
β0.
In the thesis, the effect of the molecular structure and the solvent on the hyperpolarizabilities will be discussed further.

總目錄
章節目錄…………………………………………………………………i
圖目錄…………………………………………………………………....ii
表格目錄………………………………………………………………...iv

中文論文摘要 0

第一章 簡介 1
I• 研究有機染料分子的非線性光學性質動機….……………………1
II．研究非線性光學性質的方法………………………………………2
III．用1907nm為實驗光源的原因…………………………………….3
IV．探討項目……………………………………………………………4

第二章 理論 6
I．Hyper-Rayleigh Scattering……………………………………………6
II．外參考法(ERM)計算樣品的β值…………………………………...8
III．無阻尼雙能態模型 (Undamped Two-Level Model)…….…………8

第三章 實驗介紹 10
I．Hyper-Rayleigh Scattering儀器架設……………..…………………10
II．Raman Shift 機制…………………………..………….……………11

第四章 分析結果與討論 14
I．樣品的吸收峰值……………………………………………………..14
II．超瑞利散射(Hyper-Rayleigh Scattering)的訊號……………….…15
III．β值的計算………………………..……………………………...22
IV．分子結構與β值關係………………………………………………29
V．溶劑與β值關係…………………………………………………….30

第五章 結論 32

第六章 參考資料 33

第七章 附錄 35
I•有阻尼雙態模型(two-level system with dephasing)……………….35
II•振動有阻尼雙態模型(two-photon resonance with vibronic structure)…………………………………………………………...35
III•DR1溶在CH3CCl3的β值………………………………………..36
圖目錄
Fig.1-1 量測β值常用技術示意圖….…………………………….……3
Fig.1-2 DR1及工研院所提供兩個樣品(R137-3、D31129)結構圖…5
Fig.3-1 1907nm HRS實驗裝置圖…………………………… ……...13
Fig.3-2 Raman Shifter簡圖..…………………………………..……...12
Fig.4-1 Absorbance Spectra for Sample in CHCl3……………………14
Fig.4-2 Absorbance Spectra for Sample in CH3CCl3…………………15
Fig.4-3 參考樣品DR1在CHCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖…………………….……………………………………….16
Fig.4-4 樣品R137-3在CHCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖…………………….………………………………………….17
Fig.4-5 樣品D31129在CHCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖…………………….………………………………………….18
Fig.4-6 參考樣品DR1在CH3CCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖…………………………………………………………..19
Fig.4-7 樣品R137-3在CH3CCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖……………………………………………………………..20
Fig.4-8 樣品D31129在CH3CCl3中，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖……………………………………………………………..21
Fig.4-9 參考樣品DR1在CHCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..……23
Fig.4-10 樣品R137-3在CHCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..……24
Fig.4-11 樣品D31129在CHCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..……25
Fig.4-12 參考樣品DR1在CH3CCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..26
Fig.4-13 樣品R137-3在CH3CCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..27
Fig.4-14 樣品D31129在CH3CCl3中，HRS(I2ω)訊號除以雷射光強度(Iω)平方對濃度做圖…………………………………………..28
Fig.4-15 共軛π電子系統示意圖……………………………………..29
Fig.7-1 溶劑CHCl3及CH3CCl3，雷射光強度(Iω)對HRS(I2ω)訊號做圖………………………………………………………………..37

表格目錄
表一 1907nm HRS實驗所得樣品β值……………………………..…22

參考資料
1. 陳文章，化學期刊，中華民國82年第51卷第4期，512頁
2. Davydov. B. L., Dekacheva. L.D., Dunina. V. V., Zhabotinskii. M. E.. Zolin. V. F., Koreneva. L. G. Samokhina. M. A., JEPT Lett, 12, 16 (1970)
3. Davydov. B. L., Dekacheva. L.D., Dunina. V. V., Zhabotinskii. M. E.. Zolin. V. F., Koreneva. L. G. Samokhina. M. A... Opt. Spectrosc. 30, 274 (1970)
4. Koreneva. L. G., Zolin. V. F. and Davydov. B. L., Molecular Chemistry in NLO, Nauka: Moskow, 1975
5. Robert W. Boyd , Academic Press. Nonlinear Optics
6. J. A. Giordamine, Phys. Rev. 138, A1599 (1965)
7. M. A. Pauley and C. H. Wang, Chem. Phys. Lett. 280, 544 (1997)
8. B. F. Levine and C. G. Bethea, J. Chem Phys. 63, 2666 (1975)
9. K. Clays and A. Persoons, Phys. Rev. Lett. 66, 2980 (1991)
10. K. Clays and A. Persoons, Rev. Sci. Instrum. 63, 3285 (1992)
11. J. N. Woodford, C. H. Wang, A. E. Asato and R. S. H. Liu, J. Chem. Phys. 111, 4621 (1999)
12. M. C. Flipse, R. de Jonge, R. H. Woundenberg, A. W. Marsman, C. A. Van Walree, and L. W. Jenneskens, Chem. Phys. Lett. 245, 297 (1995)
13. Chia-Chen Hsu, Ching-Fong Shu, Tzer-Hsiang Huang, C. H. Wang, Jiunn-Lih Lin, Yuh-Kai Wang and Yi-Liang Zang, Chem. Phys. Lett. 466 (1997)
14. 國立中正大學物理所鄭英彥君1995年碩士論文
15. J. L. Qudar and D. S. Chemla, J. Chem. Phys. 66, 2664 (1977)
16. C. C. Teng and A. F. Garito, Phys. Rev. Lett. 50, 350 (1983)
17. C. C. Teng and A. F. Garito, Phys. Rev. B 28, 6766 (1983)
18. P. Kaatz and D. P. Shelton, J. Chem. Phys. 105, 3918 (1996)
19. M. A. Pauley and C. H. Wang, Chem. Phys. Lett. 280, 544 (1997)
20. M. A. Pauley and C. H. Wang, Rev. Sci. Instrum. 70, 1277 (1997)
21. C. H. Wang, J. Chem. Phys. 112, 1917 (2000)
22. Morley. J. D., Docherty. V. J. and Pugh. D., J. Chem. Soc. Perkin, Trans. 2 1351;1357 (1987)
23. C. C. Teng and A. F. Garito, Phys. Rev. B 28, 6766 (1983)