Medidas de parâmetros termo-ópticos e de eficiência quântica da fluorescência em líquidos por interferometria e difração cônica de origem fototérmica.

Measurements of termo-optical parameters and quantum efficiency of fluorescence in liquids by interferometry and conical diffraction due to photothermal origin

dc.contributorMessias, Djalmir Nestor
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768586Z5
dc.contributorPilla, Viviane
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728957H3
dc.contributorGesualdi, Marcos Roberto da Rocha
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766709U3
dc.contributorAndrade, Acácio Aparecido de Castro
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4778352T8
dc.creatorLima, Sthanley Rita de
dc.date2021-03-19T22:13:36Z
dc.date2021-03-19T22:13:36Z
dc.date2018-02-27
dc.date.accessioned2023-09-28T21:09:23Z
dc.date.available2023-09-28T21:09:23Z
dc.identifierLIMA, Sthanley Rita de. Medidas de parâmetros termo-ópticos e eficiência quântica da fluorescência de origem térmica em líquidos por interferometria e difração cônica. 2018. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.346
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31460
dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.346
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9065028
dc.descriptionIn this work, was applied the Conical Diffraction technique (DC) to determine the fluorescence quantum efficiency (η) of liquid samples based on the number of rings observed in the plane of observation due to self-phase modulation induced thermally (SPM). The thermally induced SPM effect consists of the possibility of the excitation beam inducing a nonlinear phase variation (Δφ) at its own wavefront due to the transverse variation in the refractive index, generating an interference pattern in the form of rings. When thermal properties are known in the investigated material, it is possible to determine directly value of the η by measuring the optical absorption of the sample and counting the number of rings produced by the DC. Otherwise, it is necessary to use a method that does not depend on these properties. In this way, the Normalized Conical Diffusion (DCN) method was proposed, which eliminates the dependence of the thermal conductivity (K) and the thermo-optical coefficient (dn/dT) of the investigated liquid sample. In this method, it is possible to calculate η of the fluorescent material using a non-fluorescent reference sample diluted in the same solvent of interest. Besides the determination of η, the thermal conductivity (K) of the unknown solvent can also be found, since the thermo-optical coefficient dn/dT is measured independently. To determine the dn/dT of the samples investigated in this work, a Mach-Zehnder interferometer type was used. The values of K obtained with this approach are in agreement with the literature. The DC technique was applied to a chromophore derived from vitamin B6 diluted in different solvents, in anthocyanin extracted in three different solvents, and in CdSe/CdS and CdSe/ZnS core/shell QDs with different sizes (1,9,2,0 and 4,0 nm) functionalized with the hydroxyl (R-OH) and carboxyl (R-COOH) group, or nonfunctionalized in aqueous solution. Therefore, the proposed method was applied in the characterization of thermo-optical parameters, and it can serve as a low cost optical approach for the determination of the K value in unknown liquid samples.
dc.descriptionCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.descriptionDissertação (Mestrado)
dc.descriptionNeste trabalho, foiaplicado a técnica de Difração Cônica (DC) para determinar a eficiência quântica de fluorescência (η) em amostras líquidas. Este método se baseia na contagem de anéis observados no plano de observação, devido ao efeito de auto-modulação de fase espacial na frente de onda (AMFE) induzida termicamente. O efeito de AMFE induzido termicamente, consiste na possibilidade do feixe de excitação induzir uma variação de fase não linear (Δϕ) em sua própria frente de onda devido à variação transversal no índice de refração, gerando um padrão de interferência em forma de anéis. Quando as propriedades termo-ópticas do material investigado são conhecidas, é possível determinar de forma direta o valor de η, medindo a absorção óptica da amostra e contando o número de anéis produzidos pela DC. Caso contrário, é necessário utilizar um método que não dependa dessas propriedades. Desta forma, foi proposto o método de Difração Cônica Normalizada (DCN),que elimina a dependência da condutividade térmica (K) e do coeficiente termo-óptico (dn/dT) da amostra líquida investigada. Neste método, é possível calcular η do material fluorescente utilizando uma amostra de referência não fluorescente diluída no mesmo solvente de interesse. Além da determinação de η, também pode-se encontrar (K) das amostras desconhecidas, desde que o (dn/dT) seja medido independentemente. Para determinar o (dn/dT) das amostras investigadas nesse trabalho, foi utilizado um interferômetro do tipo Mach-Zehnder. Os valores de K obtidos com esta abordagem do método de DC estão em acordo com a literatura. A técnica de DC foi aplicada em um cromóforo derivado da vitamina B6 diluída em diferentes solventes, em corantes naturais de antocianina extraídos em três solventes diferentes, e em pontos quânticos do tipo núcleo/casca de CdSe/CdS e CdSe/ZnS com diferentes tamanhos (1,9,2,0 e 4,0 nm) funcionalizados com o grupo hidroxila (R-OH) ou carboxila (R-COOH), ou não funcionalizados em solução aquosa. O presente método proposto foi aplicado na caracterização de parâmetros termo ópticos, podendo servir como uma abordagem óptica de baixo custo, para a determinação do valor de K em amostras líquidas desconhecidas.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Física
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/
dc.subjectAuto-modulação de fase espacial
dc.subjectDifração Cônica
dc.subjectInterferômetro do tipo Mach-Zehnder
dc.subjectEficiência quântica
dc.subjectCoeficiente termo-óptico
dc.subjectVitamina B6
dc.subjectAntocianina
dc.subjectPontos Quânticos
dc.subjectSelf-phase modulation
dc.subjectConical Diffraction
dc.subjectMach-Zehnder interferometer type
dc.subjectQuantum Efficiency
dc.subjectThermo-Optical Coefficient
dc.subjectVitamin B6
dc.subjectAnthocyanin
dc.subjectQuantum dots
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
dc.subjectFísica
dc.subjectDifração
dc.subjectInterferômetros
dc.subjectFluerescência
dc.titleMedidas de parâmetros termo-ópticos e de eficiência quântica da fluorescência em líquidos por interferometria e difração cônica de origem fototérmica.
dc.titleMeasurements of termo-optical parameters and quantum efficiency of fluorescence in liquids by interferometry and conical diffraction due to photothermal origin
dc.typeDissertação


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