Кристаллы д1 оптические свойства

При изучении распространения света в анизотропной среде нами были введены четыре вспомогательных поверхности — лучевой эллипсоид и оптическая индикатриса, лучевая поверхность и поверхность нормалей. Если нам известна форма одной из этих поверхностей, то путем соответствующих преобразований можно определить форму любой другой. Отметим, что при помощи оптической индикатрисы удается особенно просто рассмотреть оптические свойства кристалла. [c.258]

Использование зонной теории. Согласно зонной теории, для объяснения электрических и оптических свойств кристаллов важное значение имеют как последняя заполненная (валентная зона), так и первая незаполненная (зона проводимости) зоны. При внедрении в кристалл чужеродных ионов возникают уровни, в запрещенной зоне расположенные несколько выше вершины валентной зоны решетки и ниже дна зоны проводимости. Эти уровни локализуются около конкретного иона и поэтому называются локальными. [c.362]

Равенство показателей преломления для двух разных частот в изотропных средах возможно только при условии, что одна из этих частот лежит в области аномальной дисперсии, которая в свою очередь совпадает с областью поглощения. Следовательно, при равенстве показателей преломления одна из волн (в изотропных средах) будет сильно поглощаться, что затрудняет осуществление эффективной генерации второй гармоники. Однако если обратить внимание на оптические свойства анизотропных кристаллов (см. [c.405]

Анизотропия механических, тепловых, электрических и оптических свойств кристаллов объясняется тем, что при упорядоченном расположении атомов, молекул или ионов силы взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям (рис. 98). [c.88]

В 3.1 были обсуждены основные оптические свойства таких кристаллов и простые способы определения этого преимущественного направления в кристалле. [c.125]

Мы уже ознакомились с важнейшими фактами, характеризующими распространение света в кристаллах. Основное отличие кристаллической среды от сред, подобных стеклу или воде, состоит в явлении двойного лучепреломления, обусловленном, как мы видели, различием скорости распространения света в кристалле для двух световых волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. С этой особенностью связано и различие в скорости распространения света по разным направлениям в кристалле, т. е. оптическая анизотропия кристаллической среды. Обычно, если среда анизотропна по отношению к одному какому-либо ее свойству, то она анизотропна и по другим свойствам. Однако можно указать случаи, когда среда может рассматриваться как изотропная в одном классе явлений и оказывается анизотропной в другом. Так, кристалл каменной соли обнаруживает изотропию оптических свойств, но механические свойства его вдоль ребра и диагонали различны. [c.495]

При исследовании оптических свойств кристаллов, как правило, применяются плоские световые волны. В этом случае соотношение (149.2) существенно упрощается. Удобно воспользоваться комплексной записью колебаний, согласно которой плоские [c.522]

ММ (рнс. 27.1), это направление становится выделенным н играет роль оптической оси. Оптические свойства деформированного таким образом тела соответствуют свойствам одноосного кристалла. Показатели преломления и По, соответствующие колебаниям, совершаемым вдоль направления ММ и перпендикулярно к нему, максимально отличаются друг от друга. [c.526]

Исходя из общих соображений, можно также до известной степени сделать понятным, почему разность — По в явлении Керра пропорциональна квадрату напряженности электрического поля. Действительно, изменение знака поля соответствует изменению на 180° положения кристалла, которому уподобляется вещество в электрическом поле, т. е. переворачиванию кристалла. Но такое переворачивание не меняет оптических свойств кристалла. Следовательно, и оптические свойства вещества не должны зависеть от направления электрического поля, т. е. разность — По должна быть пропорциональна четной степени напряженности поля, и именно второй, ибо члены высшего порядка играют меньшую роль. Теория также приводит к отношению Пе — п)1(По — п) = —2, установленному на опыте. [c.534]

Итак, мощное световое поле воздействует и на внешние, и на внутренние степени свободы молекул, изменяя характер соответствующих движений и обусловливая зависимость показателя преломления от интенсивности. Вообще говоря, электромагнитное поле влияет и на межмолекулярное взаимодействие. Последнее обстоятельство особо важно для металлов, ионных кристаллов, полупроводников, где взаимодействие между частицами среды очень велико и играет определяющую роль по отношению ко многим, не только нелинейным оптическим свойствам тела. [c.837]

Границы зерен оказывают существенное влияние на многие свойства кристаллов, в частности на электропроводность, поглощение ультразвука, оптические свойства и т. д. Наличие границ приводит к тому, что в поликристаллах коэффициент диффузии примесей значительно больше, чем в монокристаллах. [c.114]

Оптические свойства твердых тел, или, точнее говоря, физические процессы, протекающие в кристаллах при их взаимодействии с электромагнитным излучением в оптическом диапазоне длин волн, весьма разнообразны. Взаимодействия света с твердым телом можно разделить на два типа взаимодействие с сохранением [c.303]

Наряду с главными скоростями для характеристики оптических свойств кристаллов пользуются также глав- [c.44]

В общем случае кристалл является двуосным, т. е. в нем имеются два направления, представляющие собой две оптические оси, ориентированные относительно главных осей кристалла под определенным для данного вещества углом а (см. рис. 17.18). Если угол а=0, то обе оптические оси совпадают и кристалл становится одноосным. Поляризационные явления в двуосных кристаллах значительно сложнее, чем в одноосных. Мы ограничимся лишь рассмотрением оптических свойств одноосных кристаллов. [c.46]

Эффект Керра в жидкостях можно наблюдать, поместив кювету, в которую введены пластинки плоского конденсатора (ячейка Керра), между скрещенными поляризаторами П и Пг (рис. 19.2). Если П1 и Пг скрещены и электрическое поле не наложено, то свет через систему не проходит. Под действием электрического поля жидкость становится по оптическим свойствам подобной одноосному кристаллу с оптической осью, направленной [c.65]

В заключение коротко остановимся на роли асимметрии в природе. Асимметрия — это отсутствие зеркальной симметрии у молекул и кристаллов. Оптическая активность связана с наличием двух форм — правой и левой. Понятия правого и левого — принципиальные и глубокие свойства пространства. Об этом свидетельствуют, в частности, и современные данные физики элементарных частиц. [c.77]

В любом атоме существует ряд энергетических уровней. Нижние из них заполнены электронами, более высокие не заполнены, но могут принимать электроны с нижних уровней при возбуждении атома. Каждому из уровней электронов в решетке кристалла соответствует энергетическая зона. Одни зоны кристалла образуются путем уширения уровней катионов, другие — уровней анионов. При этом каждая из образующихся зон служит обобществленным уровнем всех катионов или всех анионов кристалла. Наиболее важной парой зон, определяющей основные электрические и оптические свойства кристалла, является самая высокая из заполненных зон, обычно образованная уровнями аниона основного вещества валентная зона), и самая низкая из незаполненных зон, состоящая из уровней его катиона зона проводимости). Зазор между этими зонами соответствует тем значениям энергии, которые электрон не может получить в решетке кристалла. Поэтому расстояние между валентной зоной и зоной проводимости называется запрещенной зоной (рис. 70). [c.183]

Все эти процессы приводят к созданию дефектов решетки, т. е. к изменению микроструктуры кристалла. При достаточно мощном облучении за счет этих дефектов заметно изменяются и различные макроскопические свойства тела — механические и тепловые. Изменение решетки влияет и на структуру электронных энергетических зон, т. е. на электрические и оптические свойства. [c.650]

Появление дефектов в кристаллической решетке неизбежно искажает структуру электронных уровней, что приводит к изменению оптических и электрических свойств кристалла, и изменения существенны для диэлектриков и полупроводников, но не для металлов, внутри которых имеется большое число свободных электронов, которые, с одной стороны, практически не подвержены действию точечных дефектов решетки, а, с другой стороны, определяют электрические и оптические свойства кристалла. [c.655]

Влияние радиационных нарушений на электрические свойства полупроводников обычно сводится к введению энергетических уровней в запрещенную энергетическую зону [44, 48]. Эти энергетические уровни связаны с дефектами в кристаллической решетке, которые могут захватывать электроны или дырки. Положительно заряженные места в решетке, образовавшиеся в результате захвата дырок, называются донорами. Акцепторами принято называть места в решетке, ставшие отрицательно заряженными в результате захвата электронов. Такие места в решетке оказывают большое влияние на концентрацию свободных дырок и электронов и, следовательно, на электрические и оптические свойства кристалла. [c.282]

Весьма существенно на развитие оптико-электронного приборостроения повлияло открытие и создание новых оптических материалов, используемых в инфракрасной области спектра. Первыми материалами, прозрачными для ИК-лучей, были природные кристаллы кварц, каменная соль, сильвин, флюорит и др. Их оптические свойства были изучены уже в конце XIX в. Вследствие того что оптический блок является входным блоком оптико-электронного прибора, поиск новых материалов для изготовления линз стал важной задачей при создании новых приборов. [c.382]

Явление двойного лучепреломления является оптическим свойством кристаллических тел. При пропускании света через прозрачную кристаллическую пластинку световая волна разлагается на две плоско-поляризованные волны, имеющие взаимно перпендикулярные плоскости колебаний и распространяющиеся внутри кристалла с различными скоростями. [c.19]

S — нормаль к волновому фронту. Если молекулы, из к-рых состоит кристалл, оптически активны, то Д. о. в. определяется как свойствами самой молекулы, так и [c.648]

Идеализированная модель кристалла удовлетворительно объясняет, в частности, те свойства, которые определяются взаимодействием электронов с полем, создаваемым ионами, например упругие характеристики, в значительной мере электропроводность и теплопроводность (хотя они и меняются под влиянием дефектов), оптические свойства, некоторые магнитные свойства и др. В то же время многие важные свойства металлов и протекающие в них процессы определяются отклонениями от правильной структуры пластическая деформация и упрочнение, особенности роста кристаллов, диффузия и многие другие. [c.36]

При рассмотрении тонкого шлифа боксита в проходящем свете в нем при малом увеличении видна структура, не намного лучше, чем в отраженном поляризованном свете грубая структура просматривается хорошо, а строение зерна едва ли можно рассмотреть. Самые большие увеличения позволяют установить, что основа и включения построены из отдельных кристаллов. При малых зернах даже в тонком шлифе кристаллики расположены многими слоями, поэтому определение оптических свойств, например [c.24]

Термоиндикаторные покрытия применяют для получения картины распределения температуры по всей поверхности тела. В качестве индикаторов используют различные вещества, наносимые на поверхность тела, которые при определенной (критической) температуре резко меняют оптические свойства поверхности цвет — при использовании термоиндикаторных красок, прозрачность поверхностного слоя — при использовании жидких кристаллов. Значения критических температур приведены в [56]. Во время опытов ведется видеосъемка, изображения обрабатываются с применением компьютера. [c.382]

Симметрия кристаллических тел является следствием их правильного внутреннего строения, поэтому не только форма, но и свойства кристаллов симметричны. Симметрия структуры и симметрия физического свойства материала не всегда совпадают. Например, кристаллы кубической структуры изотропны по своим оптическим свойствам. Между симметрией структуры и симметрией свойства существует связь, рассматриваемая в кристаллофизике исходя из принципа Неймана, согласно которому симме- [c.6]

ТЕОРИЯ ЛОКАЛЬНОГО ПОЛЯ СООТНОШЕНИЕ КЛАУЗИУСА — МОССОТТИ ТЕОРИЯ ПОЛЯРИЗУЕМОСТИ ДЛИННОВОЛНОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ МОДЫ В ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ ОСТАТОЧНЫЕ ЛУЧИ КОВАЛЕНТНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ [c.157]

Если какое-либо прозрачное тело подвергнуть одностороннему сжатию (или растяжению), то в результате такого воздействия образуется своеобразный квазикристалл , оптическая ось которого проходит в направлении действия деформирующей силы. Оптические свойства деформированного таким образом тела соответствуют свойствам одноосного кристалла. При пропускании света в направлении, перпендикулярном к образовавшейся оптической оси, возникает двойное лучепреломление. Это яв- [c.63]

Будем рассматривать одноосные кристаллы (точнее, отрицательные одноосные кристаллы). Напомним, что в одноосном кристалле существует особое направление, называемое оптической осью, оптические свойства кристалла одинаковы для всех направлений, составляющих с этой осью один и тот же угол. Плоскость, проходящую через оптическую ось и направление волнового вектора световой волны, называют плоскостью главного сечения. Попадая в кристалл, световая волна превращается в две волны обыкновенную и необыкновенную. Первая линейно поляризована перпендикулярно плоскости главного сечения, а вторая линейно поляризована в этой плоскости. Показатель преломления для обыкновенной волны не зависит от направления ее волнового вектора обозначим этот показатель преломления /г" (индекс о есть начальная буква английского слова ordinary — обыкновенный). У необыкновенной волны показатель преломления зависит от угла 0 между направлением волнового вектора и оптической осью кристалла обозначим его через п (9) (индекс е есть начальная буква слова exiraordinary — необыкновенный). Графически зависимость п (0) имеет вид эллипса (рис. 9.11, а) здесь О А — оптическая ось кристалла, длина отрезка ОД1 есть значение п (0) для угла 0. Там же изображена окружность радиуса п° (для обыкновенной волны). Видно, что в наиравлении оптической оси показатели преломления обыкновенной и необыкновенной волн совпадают п 0) = п°. В направлении же, перпендикулярном оптической оси (9=90°), показатели преломления указанных волн различаются наиболее скльно. [c.233]

Пятая глава — Оптические свойства неметаллов — включена в пособие с целью показать читателю возможности и достоинства оптических методов исследования, а также продемонстрировать, что в совершенном кристалле даже при низких температурах, когда атомы неподвижны , могут возникнуть взаимодействия, которые не учитываются одноэлект-ронным приближением, хотя и приводят к образованию экси-тонов И экситонных комплексов. [c.4]

Кларк [39,401 изучал оптические характеристикиMgO, подвергнутой действию различных видов излучения. Кристаллы MgO облучали ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами и нейтронами. Им было проанализирована схема образования полос поглощения, а также их светового и термического восстановления, предложена модель активации под действием ультрафиолетовых лучей и сделана попытка объяснить некоторые результаты рентгеновского и нейтронного облучения. Он исследовал роль примесей в MgO и сделал вывод, что радиационные изменения оптических свойств не зависят непосредственно от примесей. По степени эффективности в образовании полос поглощения виды излучения располагаются в следующем порядке нейтроны, электроны, рентгеновские лучи. Вопрос о влиянии облучения на оптические свойства MgO обсуждается в работе Биллипгтопа и Кроуфорда [21]. Верц и др. [214, 215] применили технику электронного спинового резонанса для изучения центров окрашивания в MgO и объяснили полосы поглощения на основе химических изменений примесей переходных элементов, содержащихся в MgO. [c.174]

КРИСТАЛЛЫ валентные (атомные) содержат в узлах кристаллической решетки нейтральные атомы (С, Ge, Те и др.), между которыми осуществляется гомеополярная связь, обусловленная квантово-механическим взаимодействием глобулярные представляют собой частный случай молекулярных кристаллов и имеют вид клубка полимеров жидкие обладают свойствами как жидкости (текучестью), так и твердого кристалла (анизотропией свойств) внутри малых объемов идеальные не имеют дефектов структуры иопные обладают гетерополярной связью между правильно чередующимися в узлах кристаллической решетки положительными и отрицательными ионами квантовые характеризуются большой амплитудой нулевых колебаний атомов, сравнимой с межатомным расстоянием металлические образуются благодаря специфической химической связи, возникающей между ионами кристаллической решетки и электронным газом (Си, А1 и др.) молекулярные (Лг, СН , парафин и др.) формируются силами Ван-дер-Вальса, главным образом дисперсионными нитевидные вытянуты в одном направлении во много раз больше, чем в остальных оптические [активные поворачивают плоскость поляризации света вокруг падающего линейно поляризованного луча анизотропные обладают двойным лучепреломлением, состоящим в том, что луч света, падающий на поверхность кристалла, раздваивается в нем на два преломленных луча двуосные имеют две оптические оси, вдоль которых свет не испытывает двойного лучепреломления одноосные (имеющие одну оптическую ось отрицательные, в которых скорость обыкновенного светового луча меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча положительные, в которых скорость распространения обьпсновенного светового луча больше, чем скорость распространения необыкновенного луча))] КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ— образование кристаллов из паров, растворов, расплавов веществ, находящихся в твердом состоянии в процессе электролиза и при химических реакциях [c.244]

Очень необычны свойства фуллеренов. Так, кристаллические фуллерены представляют собой полупроводники с фотопроводимостью при оптическом излучении, а кристаллы легированные атомами щелочных металлов, обладают металлической проводимостью и переходят в сверхпроводящее состояние при 30 К и выше. Превращение кристаллического фуллерена в алмаз происходит даже при комнатной температуре при давлении 20 ГПа, а при нагреве фуллерена до 1500 К для перехода в алмаз достаточно давления 7 ГПа (для аналогичного превращения графита в алмаз требуются температура 900 К и давление 30—50 ГПа). Растворы фуллеренов имеют нелинейные оптические свойства, что проявляется в резком снижении прозрачности раствора при превышении некоторого критического значения интенсивности оптического излучения. Фулле-ренам как молекулярным кластерам посвящены тысячи оригинальных статей, десятки обзоров и монографий, поэтому в данной книге они только упоминаются в связи с синтезом нового класса молекулярных кластеров, имеющих состав МлС,2, где М — атом металла. [c.26]

В настоящее время большое внимание исследователей привлекает оптоэлектронная технология, основанная на свойствах пористого кремния, Например, для улучшения коэффициента эмиссии светодиодов на основе пористого кремния методом электрохимического осаждения вводят в матрицу такие металлы, как Аи, Си, Ni или проводящие полимеры. Широкое применение в будущем может найти нанокомпозиг пористый кремний - жидкие нематические кристаллы, В этих материалах наблюдаются новые электрооптические эффекты, связанные с модуляцией коэффициента поглощения жидких нанокрисгаллов, что позволяет осуществлять прецизионный контроль оптических свойств всей системы в целом. Возможность синтезирования модулированных структур открывает путь в совершенно новый мир структур, которым можно придавать желаемые свойства. Например, разработан новый технологический процесс полимеризационного наполнения полиолефинов. Метод заключа- [c.171]

На светопропускание керамики влияет У исталло-графическая форма основной фазы. В керамических материалах кубической сингонии показатель преломления одинаков во всех направлениях, и светопропускание через них в видимой части света достигает 80%. В керамике, содержащей соединения с более сложной структурой, вследствие анизотропии оптических свойств светопропускание снижается. Значение пористости керамики уже освещено ранее. Прозрачна только практически бес-пористая керамика. Установлено, что светопропускание керамики, особенно содержащей анизотропные кристаллы, связано с размером кристаллов. С увеличением размера кристаллов поверхность межзеренных границ, рассеивающих свет, уменьшается и светопропускание возрастает. [c.83]

Увидеть под микроскопом какую-либо структуру можно только в том случае, если металл содержит различные составляющие, различающиеся по своим оптическим свойствам (рис. 2.12). Для того чтобы на поверхности шлифа проявилось расположение мелких кристаллов (зерен), ее необходимо протравить (углеродистые стали и чугуны протравливают 2-4 % -ным раствором азотной кислоты в этиловом спирте). В настоящее время широкое распространение получило электрохимическое полирование (табл. 2.5). Оно помогает выявить особенности микроструктуры, не обнаружива- [c.41]

Существует много веществ, оптические свойства которых зависят как от направления распространения, так и от поляризации световых волн. К оптически анизотропным материалам относятся кристаллы, например кальцит, кварц и KDP, а также жидкие кристаллы. Эти материалы характеризуются многими необычными оптическими свойствами, такими, как двойное лучепреломление, оптическое вращение плоскости поляризации, поляризационные эффекты, коническая рефракция, электрооптические и акустооптические эффекты. Анизотропные кристаллы используются во многих оптических устройствах, например в призменных поляризаторах, поляризационных пластинах и в двулучепреломляющих фильтрах. Анизотропные нелинейные вещества используются также для достижения фазового синхронизма при генерации второй гармоники. Таким образом, очевидно, сколь важным для практического применения этих свойств является четкое представление о процессе распространения света в анизотропных средах. Данная глава целиком посвящена изучению распространения электромагнитного излучения в этих средах. [c.78]

Жидкие кристаллы по определению представляют собой жидкости, которые имеют упорядоченное расположение молекул. Они образуются при некоторых условиях в органических веществах, у которых молекулы являются резко анизометрическими, т, е. имеют удлиненную (сигарообразную) или плоскую (дископодобную) форму. Вследствие упорядоченности анизометрических молекул их механические, магнитные и оптические свойства становятся анизотропными. Хорошим примером жидких кристаллов является />-метокси-бензилиден-р - -бутиланилин (МББА), который проявляет жидкокристаллическую фазу простейшего типа (нематического) в температурном диапазоне 21—47 °С. Существуют три фазы жидких кристаллов, структуры которых изображены на рис. 7.13. Рис. 7,13, а иллюстрирует нематическую фазу, в которой существует дальний порядок ориентации осей молекул, а центры молекул распределены хаотически. На рис. 7.13, б показана смектическая фаза, в которой существуют как одномерный трансляционный порядок, так и ориентационный порядок, а рис. 7.13, в иллюстрирует холестерическую фазу, в которой также имеется ориентационный порядок, но моле- [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...