EXP:Fluoreszenz von NV-Zentren mit LEDs untersuchen
Aus Physik und ihre Didaktik Wiki
In diesem Versuch geht es darum, die Fluoreszenz von NV-Zentren im Diamanten sichtbar zu machen nud zu untersuchen, mit welchen Wellenlängen die NV-Zentren zum Leuchten angeregt werden können und mit welche nicht. Die daraus entstehenden Folgerungen lassen sich in einem ersten einfachen Termschema zusammenfassen.
Benötigtes Material
- NV-Zentren besetzter Diamant
- LEDs mit möglichst "reinen" Farben
- Rotfilter
Bei den LEDs ist darauf zu achten, dass die Farbe möglichst wenig aus einer Farbmischung stammt. Anderenfalls wird der Diamant zu "Unrecht" angeregt, oder der Farfilter kann das eingestrahlte Licht nicht vernünftig heruasfiltern, wodurch der Diamant scheinbar immer leuchtet.
Versuchsaufbau
Der Diamant wird
Durchführung
Auswertung
Die Auswertung des Versuchs erfolgt qualtitativ. Eine Tabelle, in der die Fluoreszenz bei verschiedenen LEDs eingetragen wird, reicht an dieser Stelle bereits. Dabei ist auch die Frage zu stellen, warum sich die rote LED nicht für den Veruch eignet. Die Antwort hierfür liegt im Messaufbau, da mit dem Rotfilter nicht unterschieden werden kann, ob der Diamant tatsächlich fluoresziert oder einfach nur die LED selbst beobachtet wird.
Im zweiten Schritt kann ein passendes Termschema gezeichnet werden. Die Frage die sich dabei stellt ist: Welche Energieniveaus müssen existieren, damit das was beobachtet wird, erklärbar ist? Dabei müssen Energieerhaltung, strahlungsfreie Übergänge und dazugehörige Niveaus diskutiert werden. Im Minimum müssen 3 Energieniveaus eingezeichnet werden, da die Wellenlängenänderung anderenfalls nicht erklärbar ist.