Отражение плазменное

Для достаточно длинных волн показатель преломления оказывается мнимой величиной. Иными словами, для радиоволн столь малой частоты плазма непрозрачна. Нетрудно показать, что амплитуда волны, проникающей в плазму, спадает по экспоненциальному закону. Важно подчеркнуть, что в данном случае происходит внутреннее отражение ((R = 1) электромагнитной волны от плазмы при любых углах падения, а не поглощение энергии. Граничная частота (ее часто называют плазменной), при которой наступают указанные явления, равна [c.146]

Возможности радиосвязи с объектами, находящимися в космич. пространстве или на др. планетах, разнообразны и связаны с наличием и строением их атмосфер. Если космич. плазма находится в магн. поле (магнитосфера Юпитера, области солнечных пятен, магнитосферы пульсаров), то она является гиротропной средой, подобно зе шой ионосфере. Для всех планет с атмосферами общая трудность радиосвязи состоит в том, что при входе Космич. аппарата в плотные слои атмосферы вокруг него создаётся плотная плазменная оболочка, затрудняющая прохождение радиоволн. На планетах типа Меркурия и Луны, практически не имеющих атмосферы и ионосферы, на Р. р. оказывает влияние только поверхность планеты. Из-за отсутствия отражения от ионосферы дальность связи вдоль поверхности такой планеты невелика (рис. 15) и может быть увеличена ТОЛЬКО при помощи ретрансляции через спутник. [c.260]

Метод термометрии по коэффициенту отражения от полированной поверхности может применяться для случаев, когда изменение R обусловлено только изменением температуры, а характер взаимодействия света с поверхностью качественно не меняется. Если R изменяется во времени по причинам, не связанным с температурой (например, из-за развития шероховатости или образования пленки на поверхности), точность определения температуры падает и метод становится ненадежным, так как в течение эксперимента меняются не только параметры модели, описывающей взаимодействие света с поверхностью, но и сама модель. Например, при плазменном распылении монокристалла кремния уменьшение температуры, измеряемой по отражению лазерного пучка (Л = 633 нм) [4.17] может быть фиктивным если при ионной бомбардировке развивается шероховатость поверхности и уменьшается коэффициент отражения света, это уменьшение можно ошибочно принять за понижение температуры кристалла. [c.101]

Край плазменного отражения с увеличением температуры заметно сдвигается в коротковолновую область, поскольку концентрация собственных носителей заряда п ехр —Е /кв) экспоненциально растет с температурой. Край плазменного отражения имеет однозначно идентифицируемую форму в виде резкого минимума отражения (поскольку частота рассеяния мала по сравнению с плазменной частотой) и быстрого увеличения коэффициента отражения практически до единицы. Длина волны Лр1, соответствующая краю отражения, определяется соотношением Лр1 ехр Е /4 кв) и для g и 0,3 эВ изменяется в 4 раза в диапазоне 2004-300 К. Примеры применения особенностей плазменного отражения для термометрии кристаллов неизвестны. [c.102]

Для выяснения природы образования плазмы были проведены одновременно спектроскопические исследования плазмы внутри плазменного генератора, вне его на некотором удалении от кольцевого электрода и в области отражения с торца трубки. Качественный анализ интегральных во времени спектров испускания показал, что состав плазмы как внутри плазменного генератора, так и вне его существенно не различается. На этом основании можно сделать вывод, что происхождение плазмы связано с разрядом, а не с ударными волнами. Из собственно разрядной плазмы следует выделить плазму эрозионного типа, обусловленную эрозией электродов при разряде и стенок разрядной камеры и трубки при взаимодействии с плазмой. Газоразрядная плазма в нащих условиях не обнаруживалась (рабочий газ—воздух). Ударно нагретая плазма также не была найдена, видимо, вследствие очень слабого свечения. [c.267]

Заметим, что затухание волны не обязательно связано с истинным поглощением электромагнитной энергии диссипация энергии происходит лишь тогда, когда мнимая часть е(ы) отлична от нуля, а коэффициент и может быть отличен от нуля и при вещественном (отрицательном) е(ы). Именно так дело обстоит для плазмы при ы<ыр, где Ыр — плазменная частота (см. 2.3). Фактически это означает, что излучение при е(ы)<0 не может проникнуть в вещество и происходит полное отражение волны на границе. [c.81]

Из формулы (2.54) видно, что плазменная частота Юр имеет смысл своего рода критической частоты. При о)<о)р диэлектрическая проницаемость отрицательна, а показатель преломления чисто мнимый. Это значит, что волны с о)<о)р (но о у) не могут распространяться в металле из-за сильного затухания, причем это затухание не связано с поглощением (т. е. диссипацией) энергии. В самом деле, диэлектрическая проницаемость вещественна (а истинное поглощение происходит только при 1те= =0), да и выражение (2.54) для е(о)) получается при пренебрежении диссипативным членом в уравнении движения электрона. Фактически при ( )<о)р происходит полное отражение падающей волны от среды. При чисто мнимом показателе преломления коэффициент отражения равен единице (см. 3.4). [c.95]

Энергия плазмона и энергетическая потеря падающего электрона обычно порядка 10—20 эВ. Длина плазменной волны обычно имеет порядок нескольких периодов элементарной ячейки, а угол рассеяния падающего электрона очень мал в сравнении с углами брэгговских отражений. [c.271]

Другая часть расчета численно моделирует процесс переноса энергии излучения в систе.ме накачки лазера. Для активной среды — неодимового стекла — задаются спектры поглощения и люминесценции на длинах волн 1,06, 1,35 и 0,9 мкм и значения сечений вынужденного излучения на переходах — /ц/2-/в/2 ионов Nd= ". Излучение в расчете представляется в виде одинаковых порций лучистой энергии в заданном направлении, условно называе.мых лучами. На поверхности плазменного столба лампы случайным образом выбирается точка, из которой испускается такой луч. Частота этого луча выбирается случайно с вероятностью, пропорциональной гх, а его направление разыгрывается с вероятностью, пропорциональной Ьх. Луч движется в системе накачки по законам геометрической оптики внутри однородной среды он распространяется прямолинейно, а на границах раздела двух сред с вероятностью, пропорциональной коэффициентам отражения и пре- [c.72]

Сварка и резка с применением защитных газов характерны мощным ультрафиолетовым и тепловым излучением дуги. Так, при аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом ультрафиолетовое излучение вдвое, а при аргоно-дуговой сварке плавящимся электродом в 5—30 раз больше, чем при электродуговой сварке покрытым электродом. Еще большее ультрафиолетовое излучение образуется при плазменной резке. Поэтому одежда сварщика (резчика) должна хорошо закрывать все части тела. Для защиты от отраженных лучей при работе в стесненных условиях следует закрывать шею и затылок. В масках между темным и прозрачным стеклами следует при помощи прокладки установить зазор 0,5— [c.201]

Плазменные потоки также могут сильно влиять на перенос металла в дуге. В некоторых случаях, например в Ме-дугах, мощный катодный поток от электрода к изделию вызывает отраженный анодный поток, который, как отмечалось выше, может концентрически охватывать катодную струю. Такой анодный поток затрудняет перенос металла, вызывая сдвиг капли [c.122]

Если плазма занимает полупространство, на плоскую границу которого из вакуума падает световая волна, то, согласно классическим формулам Френеля, коэффициент отражения Я (со) от плазменной границы при нормальном падении выражается следующей формулой [c.75]

Отсюда и из (2.1.51) видно, что при со < сОр К 1, так что происходит практически 100%-ное отражение от плазменного слоя (рис. 2.2). Частоту оор называют еще частотой отсечки или критической частотой. [c.75]

Магнето-плазменное отражение. [c.299]

Магнето-плазменное отражение 299 [c.415]

Для плазменной частоты со =. сОр диэлектрическая проницаемость Е обращается в нуль. При со > сОр величина е (а с ней и показатель преломления п = уТ) положительна, но меньше единицы. При соС сор диэлектрическая проницаемость е отрицательна, а показатель преломления чисто мнимый, т. е. п = —гх. Поэтому длинные электромагнитные волны (частота которых со < сОр) в плазме распространяться не могут. Они могут проникать только в тонкий поверхностный слой плазмы, испытывая от него полное отражение. Действительно, предположим, что падающая волна поляризована перпендикулярно к плоскости падения. (Случай другой поляризации разбирается так же.) Тогда по формуле Френеля [c.539]

Во-первых, использование связей (4.19) — (4.22) эквивалентно повышению порядка дифференциальных уравнений для поля, что находит свое отражение в возможности появления новых волн. Между тем для уравнений более высокого порядка, очевидно, нужно иметь и больше граничных условий. Во-вторых, к тому же выводу можно прийти и непосредственно, учитывая лишь сам факт появления новых волн, например продольной (плазменной) волны. В самом деле, граничных условий (1.2), как хорощо известно, достаточно как раз для того, чтобы решить задачу об отражении и преломлении обычных волн на границе раздела между средами, скажем, кристаллом и вакуумом. Поэтому, если в кристалле может распространяться еще хотя бы одна новая волна, то задача об отражении и преломлении становится, при использовании обычных граничных условий (1.2), недостаточно определенной. Напротив, добавив соответствующие д. г. у., любую граничную задачу можно сделать вполне определенной. Но при этом, как ясно из сказанного, учитываются только, так сказать, объемные волны типа (2.2) или (2.54). Решения же поверхностного типа (и вообще поле, связанное с поверхностью) при этом не рассматриваются ). Для обычной в кристаллооптике постановки задачи такой подход вполне естествен, хотя и связан с известными ограничениями. [c.241]

Плазменная частота может быть определена и в оптических экспериментах. Дело в том, что нри и < и)р < О и коэффициент преломления п = л/е — мнимый, это соответствует полному отражению света при и > сор е > О и п — действительно, т.е. проводник становится прозрачным. И действительно металлы становятся прозрачными в ультрафиолетовом свете. [c.38]

В свою очередь, как показывает стандартный расчет теории электромагнетизма (приложение Л), коэффициент отражения металла определяется его проводимостью, зависящей от частоты. Подстановка выражения (1.29) для свободных электронов в формулу (Л. 6) дает коэффициент отражения, в который из всех характеристик конкретного металла входят лишь его плазменная частота и (электронное) время релаксации. Поэтому структура коэффициента отражения, получаемого в модели свободных электронов, недостаточно сложна, чтобы объяснить характерные пороги в наблюдаемых коэффициентах отражения реальных металлов она не объясняет также, почему эти коэффициенты столь сильно меняются при переходе от одного металла к другому. [c.293]

Поскольку металл непрозрачен для излучения с частотой ниже плазменной (см. стр. 33, а также задачу 2), в отсутствие столкновений все падающее на металл излучение должно было бы полностью отражаться. Излучение с частотой выше плазменной может проходить через металл, и отражение уменьшается. Единственный эффект столкновений в этом случае заключается в том, что они сглаживают резкий переход от полного к частичному отражению. Из-за столкновений часть энергии, приобретаемой электронами от падающего излучения, преобразуется в тепловую энергию (скажем, ионов или примесей). В результате количество отраженной энергии уменьшается как выше, так и ниже плазменной частоты. Поскольку столкновения приводят к этому эффекту на всех частотах, они не могут обусловливать резкой зависимости коэффициента отражения от частоты. [c.293]

Желтоватый цвет золота также объясняется тем, что порог лежит примерно при той же энергии. Для серебра, однако, ситуация более сложна в нем порог возбуждения электронов -зон и плазменный порог, вероятно, сливаются примерно при 4 эВ (фиг. 15.12), что приводит к гораздо более равномерному изменению коэффициента отражения в видимой области спектра (от 2 до 4 эВ). [c.296]

Используя обш ий результат, выражающийся формулой (Л.6), исследуйте коэффициент отражения, получающийся из выражения (1.29) для проводимости в модели свободных электронов при сот > 1. Покажите, что коэффициент отражения равен единице ниже плазменной частоты и что г = [соЗ/4й) ]2 при со > Шр. [c.311]

Б.3.6. Принципиальная схема ПОИ. Принципиальная схема ПОИ показана на рис. Б.2. ПОИ представляет собой два аксиально неоднородных пинча, зеркально отраженных относительно плоскости катода. На оси симметрии в плоскости катода создано плазменное облако, плотность которого резко убывает к анодным областям. Ток, поступающий от генератора на катодный электрод, растекается к анодам, образуя два Z-пинча на вертикальной оси симметрии. Две прианодных зоны создают два встречных потока ускоренных ионов, которые, пройдя сквозь мишень, будут вновь отражаться на нее противоположными анодами, пока не прореагируют ядерной реакцией синтеза или не отдадут свою энергию мишени из-за кулоновских столкновений. Конечно, для этого напряжение на катоде должно существовать достаточно долго, а радиальная компонента скорости должна быть не слишком большой. Если число осцилляций S, то эффективная толщина мишени [c.192]

Во мн. типичных случаях энергия бегущей В. делится поровну между двумя её разл. видами (кинетич. и потеиц., электрич. и магнитной). В этом смысле описание В. с помощью двух ф-ций, даваемое, в частности, ур-ния.чи типа (4), оказывается адекватным физ. картине. Отношение ф-Ций ф/-ф—Zj, для бегущей В, (напр., напряжения и тока в электрич. линии передачи, нолей о/Я в бегущей плоской эл.-магн. В. или ptv — в акустической), по anajrornn с явлениями в электрич. цеиях, паз. волновым сопротивлением (х а р а к т е р и с т и ч. импедансом). Эта величина определяет условия отражения и прохождения В. на границах раздела двух сред. В нек-рых неравновесных средах (электронные и плазменные потоки, сдвиговые течения жидкости) плотность энергии отд. В. может принимать отрицат. значения (В. с отрицат, энергией), т. е, нонвленне В. уменьшает суммарную энергию всей системы, к-рая, однако, всегда остается положительной. [c.318]

Оптические свойства. Для эл.-магн. воли оптпч. диапазона М., как правило, непрозрачны. Характерный блеск — следствие практически полного отражения света поверхностью М., обусловленного тем, что диэлектрическая проницаемость электронного газа 8 при оптич. частотах отрицательна. Диэлектрич. проницаемость М. е = Ей — о) ,/со , где ей — диэлектрич. проницаемость ионного остова, — плазменная (ленгмюровская) частота электронов. Плазменные частоты могут быть экспериментально определены по характеристич. потерям энергии быстрых электронов (с энергией при прохождении через металлич. плёнку. Они теряют энергию на возбуждение плазмонов — квантов колебаний электронной жидкости с частотой ljl (табл. 8), [c.119]

Глубина скин-слоя существенно зависит от проводимости о, частоты эл.-магн. поля о, от состояния поверхности. На малых частотах б велика, убывает с ростом частоты и для металлов на частотах оптич. диапазона оказывается сравнимой с длиной волны к 10 см. Столь малым проникновением эл.-магн. полни почти олным его отражением объясняется метадлич. блеск хороших проводников. На ещё больших частотах, превышающих плазменную частоту, в проводниках оказывается возможным распространение эл.-магн. волн. Их затухание определяется как внутризонныии, так и межзонными электронными переходами (см. Зонная теория). [c.541]

Анализ энергетич. спектров неупруго рассеянных электронов составляет основу спектроскопии характеристических потерь энергии электронов, исследующей коллективные (плазменные) и одночастичные возбуждения валентных электронов с энергией до < 50эВ, и ионизационной спектроскопии, изучающей возбуждение и ионизацию электронов внутр. оболочек атомов (электронов острова) в диапазоне потерь энергии —5000 эВ. В зависимости от используемой энергии первичных электронов в Э. с. (и в дифракции электронов) различают два случая. Если энергия лежит в интервале от десятков до 100 кэВ, то регистрируются либо электроны, прошедшие сквозь тонкий слой вещества, когда получаемая информация характеризует его объёмные свойства, либо электроны, отражённые от поверхности под скользящими углами. Обычно при этом аппаратуру совмещают в одном приборе с электронным микроскопом [5 ]. В области низких и ср. значений энергии (не превосходящих неск. кэВ) используется геометрия эксперимента на отражение. В этом случае получают информацию о структуре и свойствах приповерхностного слоя, толщина к-рого примерно равна длине свободного (по отношению к неупругому взаимодействию) пробега электрона X. При энергии электронов 50—100 эВ, когда X, составляет неск. моноатомных слоев, достигается наиб, чувствительность метода к свойствам поверхности. При большей и меньшей энергии глубина зондирования возрастает. [c.553]

Хотя проблемы, связанные с прохождением электрического тока через островковую металлическую пленку, лежат вне сферы затрагиваемых нами вопросов, тем не менее представляет интерес наблюдение свечения отдельных центров островковой пленки Ag весовой толщиной 60—80 А при подаче на нее напряжения 20—30 В [1003]. Ранее было показано, что излучение, возникающее в островковых пленках Ag при электронной бомбардировке, обусловлено радиационным распадом поверхностных плазмонов частиц (рис. 139, кривая 2) [1004]. В спектре излучения, возбуждаемом прохождением электрического тока через пленку, плазменные пики (>n=313G А и 3500 А) выражены слабо по сравнению с доминирующей полосой в области ближнего ИК-света (рис. 139, кривая 1). Это объясняли тем, что только малая часть неравновесных электронов имеет энергию, достаточную для возбуждения плазмонов. Появление максимума при Я =6700 А связывали с неупругим туннелированием неравновесных электронов из частицы в частицу и с отражением этих электронов от потенциального барьера внутри частицы. [c.311]

Плазменное отражение. Модификацией термометрии по отражению от поверхности полупроводников для области криогенных температур можно считать регистрацию спектра отражения в дальнем ИК диапазоне, где для узкозонных материалов ( g 0,3 эВ для 1пАз, 1п8Ь и т.д.) наблюдается плазменный резонанс [4.27]. Причина плазменного резонанса — обращение в нуль действительной части диэлектрической проницаемости [c.102]

Известны попытки применить эллипсометрию для температурных измерений в газоразрядной плазме [4.35]. Поскольку в процессе плазменного воздействия происходит модификация и зарядка поверхности, требуется выделять ту часть сигнала, которая связана с температурой. Для этого необходимы дополнительные данные о состоянии поверхности в разряде, что существенно усложняет задачу. В частности, не изучено влияние стационарных электрических полей, возникающих в приповерхностном слое образца, на эллипсометрические параметры. Толщина этого слоя в полупроводниковом кристалле сравнима с глубиной формирования отраженного светового пучка. Аналогом измерений в плазме является электроотражение света от поверхности, к которой приложен потенциал относительно опорного электрода. [c.106]

Исследование прохождения микроволн привело к неожиданному результату полная отсечка сигнала (т. е. полное отражение) наблюдалась даже при режимах, когда расчетное равновесное значение концентраций за прямым скачком оказывалось значительно ниже величины, которая могла бы привести к отсечке. Сравнение с теоретическими величинами проводилось следующим образом. По таблицам [6, 7] рассчитывалось состояние воздуха за ударной волной данной скорости. Например, для точки, где стоит 8-миллиметровая линия, при р = 6,7 мм рт. ст. Мз =8,2 (вычислено по измеренной скорости) и Пг =5,1 10 °. Экспериментально же наблюдается отсечка, что соответствует критической концентрации 1,77- 10 1/сж . Аналогичное расхождение наблюдается и на 3-сантиметровой линии. При теоретическом значении концентрации 3-10 1/см (р = 6,3 мм рт. ст. =7,3) критическая концентрация, соответствующая наблюдавшейся отсечке, равна 1,23 10 2 /см . Таким образом, в обеих точках экспериментальные концентрации электронов оказываются намного выше равновесных теоретических. Возможным объяснением этого может явиться учет диффузии горячих электронов из плазменного поршня , сопровождающего ударную волну. Диффузия электронов в обычной ударной трубе наблюдалась экспериментально [8]. Была сделана также попытка ее теоретического объяснения [9]. Наличие за ударной волной плазмы, выброшенной из разрядной камеры и сильно ионизованной при разряде, должно увеличивать концентрацию во всей области за фронтом и, возможно, перед ним. Учет этого процесса поможет, вероятно, понять, многие закономерности, наблюдающиеся в МГДУТ. [c.53]

Плазменные колебания в металле есть коллективные продольные возбуждения газа электронов проводимости. Плазмо-нами называют квантованные плазменные колебания. Мы можем возбудить плазмой, пропуская электрон через тонкую металлическую пластинку (рис. 8.6) или в результате отражения электрона (или фотона) от металлической пленки. Наличие у электрона заряда связывает флуктуации электрост-атического поля с колебаниями плазмы. Электрон, проходящий через пленку или отражающийся от нее, будет терять энергию, причем не непрерывно, а порциями, кратными энергии плазмона. На рис. 8.7 приведены спектры потерь энергии, полученные в экспериментах на А1 и Mg. [c.288]

Чтобы происходило резонансное поглощение, электрическое поле падающей лазерной волны должно проникать из области отражения с плотностью N OS e в область с критической плотностью Отсюда следует, что существует оптимальный угол падения волны из вакуума на плазменный слой если угол в падения слишком велик, то свет будет [c.87]

Рис. 86. Поперечное магнето-плазменное отражение в n-lnAs при комнатной температуре. Здесь же нанесен плазменный край без магнитного поля. (По I afixy и Лэксу (J. Арр]. Phys. 32, 2113, 1961).)

Вблизи лэнгмюровской частоты наблюдается плазменный минимум отражения возникающий при переходе показателя преломления через единицу. [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...