ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОГЛАВЛЕНИЕ Влияние молекулярной структуры поверхности на отражение из "Отражение света " Дать полное решение в общем виде для произвольной зависимости n z) возможно лишь в случае очень тонкого слоя, для которого /Д С1. Поскольку макроскопический расчет допустим, если 1 с1 (где d — характерный микроскопический размер среды, например, постоянная решетки, длина пробега, дебаевский радиус),границы применимости такого решения не очень широки (см. ниже). [c.186] Если в этих формулах перейти к предельному случаю 1=0, получаются формулы Френеля (3.22) и (3.23) таким образом, последние представляют собой нулевое приближение для реальных поверхностей раздела. [c.187] При таких значениях у формулы (22.3) — (22.4) носят название формул Друде. [c.188] Эти формулы по виду совпадают с (11.5) и (11.6) и отличаются лишь значениями что и следовало ожидать, поскольку принцип расчета, приведенный в 11, пригоден для любых толщин [см. также (12.5)]. Этот факт позволяет попутно высказать утверждение, что наличие у среды не континуальной, а молекулярно-дискретной структуры с точки зрения отражения света формально эквивалентно наличию на поверхности сплошной среды некоторого поверхностного слоя (ср. 11). [c.188] Это говорит о том, что область строгой применимости формул Друде не особенно велика ). Существуют и другие расчеты, где делаются несколько иные допущения и приближения. Таковы, например, формулы в работе [17], которые по измерениям, проведенным. в работе [18], лучше согласуются с опытом. [c.188] Макроскопические формулы первого порядка для отражения от анизотропного слоя с учетом рассеяния в поверхпостиом слое, его дихроизма ) и двойного лучепреломления даны в работе [22]. [c.188] Из формул первого порядка следует, что при наличии поверхностного слоя Ег [ при ф=фбр не обращается в нуль, фаза б меняется плавно и отраженный свет вблизи фбп поляризован эллиптически, т. е. имеют место все явления, описанные в 6. Таким образом, отмеченные отступления от формул Френеля качественно объясняются предположением о наличии некоторого поверхностного слоя. [c.189] Отметим здесь, что в некоторых работах формулы Друде объявляются пригодными даже для мономолеку-лярных слоев и даже для отражения от поверхностей, лишь частично покрытых мономолекулярным слоем ) Это, очевидно, ошибочно. Можно лишь отметить, что формулы (22.3) и (22.4), как будет показано ниже, лри-годны и для мономолекулярных слоев, но с иными значениями 7,-. Поэтому в указанных работах просто подбираются формально некоторые эффективные значения параметров лишенные физического содержания, и измеряется усредненная по полю зрения эллиптичность. [c.189] Однако полную экспериментальную проверку формул (22.3) и (22.4) провести довольно трудно, ибо определение входящих в них величин независимым способом сложно, а часто и невозможно ). [c.190] Формулы 2-го порядка дают более сложную картину. Оказывается, что угол Брюстера (tgф6p = г), угол поляризации ( ,. минимально) и главный угол (Д = = п/2) не совпадают и для непоглощающих сред. Это, как показали, например, работы, цитированные в гл. 1 ([57—59]), действительно имеет место, хотя различие не превышает 1. Расчет второго приближения дает также отражение при п = п.2, полученное в экспериментах Вуда и Рэлея. Точных количественных проверок этих формул не производилось. [c.190] Некоторые теоретические и экспериментальные сведения о влиянии подобных эффектов на отражение для тонких пленок получены в работах [22—27]. Они играют роль и в сверхпроводящ,их пленках. Размерные эффекты имеют место, конечно, и в кристаллах. Для молекулярных кристаллов этот вопрос рассмотрел А. С. Давыдов [28] (см. также [29]). [c.191] Во всех случаях имеется немонотонная, осциллирующая зависимость эффективных оптических параметров от толщины пленки или кристалла (конечно, с иным, меньшим, периодом осцилляции, чем показанный на рис. 59, поскольку физические причины ее иные). [c.191] Экспериментально этот эффект может быть отделен от интерференции, кроме периода осцилляций (и факта их появления при / СА), по температурному ходу щу повышении температуры уровни расплываются и осцил ляции становятся менее заметными. [c.191] Кроме специфических квантовых размерных эффек тов, следует упомянуть также размерные эффекты, не посредственно с квантовой трактовкой не связанные При отражении от тонкого слоя в области резонансов если оптическая толщина его значительно меньше глу бины проникновения и длины волны, должен проявлять ся кооперативный радиационный эффект, т. е. радиаци онная ширина соответствующих переходов возрастает становится равной Л/ у (где N — число излучающих ос цилляторов, а — радиационная ширина изолирован ного атомного осциллятора [30—31]). [c.191] очевидно, одно из частных проявлений того обстоятельства, что рассмотренная выше интерференция первичной и всех вторичных волн в очень тонких слоях оказывается уже неполной , и проявление связей осцилляторов, не учтенных в (10.1) и (10.6). [c.191] В последнее время приобрел большой интерес вопрос об отражении света тонким движущимся слоем —фронтом ударной волны. Оценки толщины этого слоя весьма грубы, и теория отражения почти не развита, хотя для исследователей эти явления весьма интересны и используются для качественных наблюдений. [c.191] Вернуться к основной статье