Оптические свойства металлов

Выше отмечалось, что независимое вычисление излучательных свойств реальных материалов является безнадежной задачей. Однако в соответствии с законом Кирхгофа задачу можно свести к проблеме вычисления поглощения. Эта проблема, по-видимому, проще, так как она имеет отношения к взаимодействию внешнего электромагнитного поля с электронами в твердом теле. Подробное обсуждение этого вопроса не входит в круг задач данной книги, поскольку результаты вычисления поглощательной способности в термометрии используются редко. Однако качественные расчеты поглощательной способности металлов и диэлектриков могут быть сделаны, в частности, в низкочастотной области, где применима классическая электромагнитная теория. Точность результатов такого расчета свойств индивидуальных материалов для оптической термометрии недостаточно высока. Хороший обзор оптических свойств металлов и диэлектриков сделан в работе [84]. [c.326]

Характеристика оптических свойств металла [c.489]

При сравнительно небольших частотах (инфракрасные лучи) оптические свойства металла обусловливаются главным образом поведением свободных электронов. Но при переходе к видимому и ультрафиолетовому свету начинают играть заметную роль связанные электроны, характеризующиеся собственной частотой, лежащей в области более коротких длин волн. Участие этих электронов обусловливает, так сказать, неметаллические оптические свойства металла. Так, например, серебро, которое в видимой области характеризуется очень большим коэффициентом отражения (свыше 95%) и заметным поглощением, т. е. типичными оптическими особенностями металла, в области ультрафиолета обладает резко выраженной областью плохого отражения и большой прозрачности вблизи X = 316 нм отражательная способность серебра падает до 4,2%, т. е. соответствует отражению от стекла. Ниже приведены коэффициенты отражения серебра (в процентах) для разных длин волн при нормальном падении [c.490]

Два параметра их являются константами, характеризующими оптические свойства металла. Выводя волновое уравнение из уравнений Максвелла для металла, мы получим соотношения [c.491]

В главе о дисперсии. Действительно, взяв для меди, например, статическое значение электропроводности о = 5,14 10 с , найдем для желтого света, т. е. для V = 5 10 с , что о/у = 1000, тогда как = 1,67. Точно так же произведение для ртути значительно больше, чем для натрия, тогда как обычная электропроводность натрия несравненно больше, чем для ртути. Однако проверка указанных соотношений возможна, если определять д и х для более низких частот (инфракрасных), где и для оптических свойств металлов главную роль играют свободные электроны. Так, например, для X = 12 мкм требуемая теорией связь между оптическими константами и коэффициентом электропроводности металла хорошо оправдывается на опыте. [c.494]

Опыт показывает, что эти формулы правильно передают зависимость от длины волны только в области малых частот (инфракрасные лучи). В видимой же и ультрафиолетовой областях для всех металлов (за исключением ртути) обнаруживаются заметные отступления. Таким образом, для более высоких частот оптические свойства металлов нельзя объяснить только свойствами свободных электронов, и необходимо учесть также влияние связанных электронов (электронов поляризуемости), роль которых становится особенно заметной для частот, близких к собственным частотам атомов. Учет электронов поляризуемости дает добавочные члены, соответствующие собственным частотам ю, . Окончательно получим [c.562]

Результаты расчетов по этим уравнениям достаточно хорошо согласуются с данными эксперимента в инфракрасной области спектра, где для оптических свойств металла главную роль играют свободные электроны. [c.767]

Таким образом, в то время, как оптические свойства диэлектриков описываются показателем преломления п, оптические свойства металлов характеризуются двумя параметрами — показателем преломления п и показателем поглощения %, или комплексным показателем преломления т. [c.59]

Первая глава содержит введение в проблему термометрии твердого тела, обоснование необходимости новых методов для развития микротехнологии и постановку задачи по разработке лазерной термометрии. Во второй главе приведены сведения о взаимодействии света с твердыми телами, об оптических свойствах металлов, полупроводников и диэлектриков и о температурных зависимостях, лежащих в основе ЛТ. Глава 3 содержит данные по температурным зависимостям оптических параметров твердых тел. Главы 4-7 посвящены рассмотрению методов ЛТ, основанных на измерении интенсивности, поляризации, расходимости светового пучка, времени высвечивания, особенностей спектра после взаимодействия излучения с исследуемым объектом. В гл. 8 обсуждаются преимущества и недостатки методов ЛТ, сравниваются их измерительные характеристики. [c.6]

Оптические свойства металлов.определяются путем измерения отраженного излучения. При отражении от металлов формула Френеля при нормальном падении и Д1 = 1 для амплитудного коэффициента отражения запишем из (2.3.10) в виде [c.81]

Изучение оптических свойств металлов в широкой спектральной области позволяет получить богатую информацию как о межзонной плотности состояний вблизи уровня Ферми, так и о концентрации коллективизированных электронов в сплавах [1]. В связи с этим несомненный интерес представляют исследования температурной зависимости оптических свойств металлов и сплавов, в частности изучение фазовых превраш,ений в твердом состоянии, а также при переходе жидкость—кристалл. [c.109]

Материальные уравнения (71.2) и (71.3) дают лишь грубое описание оптических свойств металлов (см. 74) В ряде вопросов, в особенности для коротких волн (ультрафиолетовые, видимые и короткие инфракрасные лучи), они приводят к выводам, не совсем согласующимся с опытом. Более удовлетворительная теория должна основываться на квантовой теории металлов. Однако изложение такой теории далеко выходит за рамки этой книги. [c.442]

Для характеристики оптических свойств металлов применяется также комплексный показатель преломления V. Он определяется соотношением [c.443]

Пленки металлов с толщиной порядка длины волны, как правило, практически непрозрачны для света. Об оптических свойствах металлов обычно судят по отраженному свету. Тем не менее необходимо изучить законы проникновения света в металл, так как без этого нельзя понять и законы отражения. Свет, отраженный от металла (как и от диэлектрика), возникает в результате интерференции когерентных вторичных волн, излучаемых электронами и атомными ядрами металла. Но вторичные волны, очевидно, возбуждаются падающей волной, проникшей в металл. Если бы поле [c.445]

Мы начнем с рассмотрения оптических свойств металлов. Затем будут получены результаты, касающиеся межзонного оптического поглощения и в равной мере пригодные для полупроводников и изоляторов. [c.351]

Годом позже Друде предложил более совершенный метод определения оптических параметров металла. Согласно методу Друде, для определения и и х достаточно измерить сдвиг фаз Аф = ср ( — ср между параллельными и перпендикулярными компонентами отраженного поля и коэффициент отражения R при некотором значении угла падения. Далее п и х можно связать с параметрами среды е ИОВ уравнениях Максвелла. Как показывают расчеты, результаты подобного вычисления не дают удовлетворительного согласия с экспериментально вычисленными значениями я и х в видимой области. Расхождение усиливается с увеличением частоты падающего света. Такое расхождение между теорией и экспериментом можно обьяс-iHiTb влиянием связанных электронов на п и х. Действительно, при развитии вышеупомянутой теории мы исходили из представления о металле как о системе, состоящей из полностью свободных электронов. При увеличении частоты света (для видимой и ультрафиолетовой областей) в оптических явлениях участвуют также связанные электроны, отсюда и вытекает расхождение теории с экспе-рпмеьггом. В инфракрасной области, где оптические свойства металлов Б основном обусловлены наличием свободных электронов, согласие можно считать удовлетворительным. Вообще мы не вправе [c.65]

Выражения (16.41) и (16.42) представляют собой уравнения плоской волны (амплитуда o= onst), поэтому мы можем пользоваться всеми полученными ранее формулами, заменяя в них показатель преломления п комплексной величиной п = п—шх, где действительная часть п по-прежнему характеризует преломление электромагнитной волны, а МЕШмая часть шх описывает поглощение волны. Величины я и х являются параметрами, характеризуЕОЩими оптические свойства металла. [c.27]

Оптические свойства газа свободных электронов впервые были сформулированы Друде еще в начале нашего века. Проблема состоит в решении уравнения движения свободного электрона, колеблюш егося в электрическом поле электромагнитной волны. Таким путем можно связать оптические свойства металла с его электрическими свойствами [27] ). Шульц [37] установил, что при характерных для металлов значениях концентрации электронов N и электропроводности а теория Друде применима лишь в области длин волн от 0,3 до 100 мк. В этой области х > ге, где лих соответственно действительная и мнимая части комплексного показателя преломления п, п = ге — гх, хД — таким образом, измеряя величну х, можно определить эффективную массу носителей (электронов). Однако циклотронный резонанс при подходящих условиях дает более надежные результаты. [c.112]

Данные о температурных зависимостях оптических параметров твердых тел при повышенных температурах (350-Ь2000 К) в литературе разрозненны и немногочисленны. Исключением являются материалы, широко применяемые в микротехнологии (монокристаллы кремния, арсенида галлия, сапфира и т.д.), которые исследовались во многих лабораториях. Для материалов, применяемых в инфракрасной технике, также имеются многочисленные экспериментальные данные, однако они относятся к узкому диапазону температур (—30-Ь50 °С). Исследования оптических свойств металлов, полупроводников и диэлектриков, проводимые в последние десятилетия в области повышенных температур, обусловлены потребностями технологии. Можно надеяться на то, что применение методов ЛТ в исследованиях и промышленности будет способствовать проведению систематических исследований в этом направлении. [c.73]

Этот метод, разработанный Тронстадом [635], основан на том, что луч поляризованного света, отраженный ог металлической поверхности, изменяет поляризацию в зависимости от угла падения, оптических свойств металла, наличия поверхности пленки, а также и от окружающей среды. Определяя оптические свойства чистой металлической поверхности и поверхности, покрытой пленкой при сопоставимых условиях, можно узнать толщину пленки. Если луч монохроматического света, поляризованного в плоскости под углом, скажем, 45° к плоскости паде- [c.263]

Основанное на макроскопической электродинамике описание оптических свойств металлов построено в предположении, что действующее на отдельный свободный электрон поле волны можно считать однородным. Характерный прострайствеиный масштаб изменения напряженности поля в металле дает глубина проникновения (нли толщина скин-слоя) I. Если средняя длина свободного пробега электрона мала по сравнению с толщиной скин-слоя, упомянутое выше предположение выполняется. [c.164]

Помимо этого Хилл сравнил наблюдённые и вычисленные функцнн спектрального распределения, т. е. функции, дающие зависимость полного тока на единицу интенсивности света от частоты излучения. Наблюдённая кривая имеет более острый пик по сравнению с теоретической кривой, как это видно из рнс. 304. Возможно, что это расхождение объясняется тем, что Хилл пренебрегал детальным рассмотрением оптических свойств металла. Митчелл впервые это высказал, но только Шифф и Томас ) непосредственно доказали справедливость высказанного выше предположения, пользуясь полуклассическим рассмотрением излучения. Позднее эту тему разрабатывал Макинсоя ). [c.700]

См. работы Вуда [1], Вуда п Люкенса [2], Айвса и Бриггса [3, За]. Обзор оптических свойств металлов дай в статье Гивенса [4]. [c.285]

Смотреть страницы где упоминается термин Оптические свойства металлов : [c.63] [c.492] [c.770] [c.248] [c.350] [c.74] [c.165] [c.365] [c.194] [c.668] [c.698] [c.30] [c.446] [c.71] [c.326] [c.703] [c.793] [c.510] [c.112] [c.513] [c.661]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...