Явление диэлектрического поглощения

ЯВЛЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ [c.112]

Но из (2.3) не видно, что п должно зависеть от длины волны света X, тогда как из опыта известно, что существует дисперсия света, т. е. п меняется с изменением длины волны света п = (7 ) ). Объяснения этого факта теория Максвелла, ограничивающаяся для характеристики электромагнитных свойств вещества лишь макроскопическими параметрами (е, р), дать не могла. Необходимо бьшо более детальное рассмотрение процессов взаимодействия вещества и света, покоящееся на углубленном представлении о структуре вещества. Это и было сделано Лорентцом, создавшим электронную теорию (1896 г.). Представление об электронах, входящих в состав атомов и могущих совершать в них колебания с определенным периодом, позволило объяснить явления испускания и поглощения света веществом, равно как и особенности распространения света в веществе. В частности, сделались понятными и явления дисперсии света, ибо диэлектрическая проницаемость е оказывается в рамках электронной теории зависящей от частоты электромагнитного поля, т. е. от длины волны %. [c.22]

Явления, связанные с обратимыми изменениями физических свойств среды под действием проходящего сквозь среду интенсивного света, называют нелинейно-оптическими. Выше мы говорили об изменении под действием света такой характеристики среды, как ее диэлектрическая восприимчивость. С этим связаны, в частности, явления генерации оптических гармоник, параметрического рассеяния света, параметрической генерации света — явления, прекрасно демонстрирующие нарушение принципа суперпозиции световых волн в среде (позднее мы поговорим о них подробнее). Нелинейно-оптические явления могут быть обусловлены изменением под действием света не только восприимчивости, но и других физических характеристик, например степени прозрачности (коэффициента поглощения) вещества. [c.213]

В газообразных веществах при сверхвысоких частотах наблюдаются резонансные диэлектрические потери. Так, в кислороде при длине волны 0,5 см происходит сильное поглощение энергии. При других волнах это явление не наблюдается. [c.72]

В 64—66 мы приведем основы теоретического описания оптических явлений в твердом теле. Мы начнем с краткого обсуждения представления фотона как элементарного возбуждения ( 64). Если фотоны в твердом теле очень сильно связаны с другими элементарными возбуждениями (оптические фононы, экситоны), то взаимодействие уже не может описываться с помощью теории возмущений. Фотон и фонон (экситон) в этом случае образуют нечто единое, что надо ввести как новое элементарное возбуждение. Этот особый случай поляритонов будет рассмотрен в 65. В 66 мы введем комплексную диэлектрическую проницаемость. Она является связующим звеном между микроскопическими процессами взаимодействия элементарных возбуждений с фотонами и макроскопическими явлениями поглощения, отражения и дисперсии. [c.249]

В заключение укажем на необходимость различать поглощение (диссипацию) электромагнитной энергии и ее затухание (например, в результате рассеяния до приемника доходит лишь некоторая часть распространяющегося в данном направлении света). Следует учитывать, что истинное поглощение электромагнитной энергии всегда связано с переводом ее в теплоту при совершении работы Ej О. Однако j = dP/dt, а поляризуемость вещества Р = жЕ, где восприимчивость ж связана с диэлектрической постоянной известным соотношением е = 1 + 4пге. Следовательно, дифференцирование dP/dt приводит к дифференцированию е, что связано с умножением ее на ко. Если г — величина комплексная, то поляризационный ток j будет иметь действительную часть (i = —1) и работа сил поля неизбежно приведет к поглощению части световой энергии. Мы видим, что истинное поглощение связано с комплексностью диэлектрической постоянной, которая приводит к комплексному значению показателя преломления п. Но показатель преломления п = Ve может быть комплексным и при действительном, но отрицательном значении е < О. В этом случае работа сил Ej = О и имеет место лишь затухание энергии, а не ее поглощение. В рассмотренном явлении нарушенного полного внутреннего отражения (см. 2.4) мы имеем пример такого ответвления части энергии от исходного направления, где проводилось ее измерение. Аналогичный про- [c.106]

Процесс старения сопровождается окрашиванием диэлектриков. Наиболее систематически явление окрашивания изучено в щелочногалоидных кристаллах при О >> 450° С. Экспериментальные результаты (рис. 1-25) показывают, что изменение коэффициента оптического поглощения /( (интенсивности окраски) кристалла хорошо коррелируется с изменением тока на первом этапе окрашивание отсутствует, на втором — происходит интенсивное окрашивание от катода вследствие возрастания концентрации / -центров, на третьем устанавливается стационарное значение интенсивности окраски и на четвертом — вновь происходит увеличение интенсивности окрашивания. Окрашивание наблюдается также в процессе старения монокристаллов ВаТЮд, 8гТ10з и титаносодержащих керамик. Кроме того, в процессе старения этих керамик происходит также изменение тангенса угла диэлектрических потерь tg б и диэлектрической проницаемости е или емкости С (рис. 1-27). [c.34]

При проведении измерений на сверхвысоких частотах необходимо иметь в виду, что для плоского однородного слоя, обладающего потерями, выражения для коэффициентов отражения и прохождения радиоволны при нормальном падении волны представляют собой осциллирующие функции с амплитудой, убывающей по мере возрастания И или отношения ИIX. Период этой функции определяется длиной волны X и показателем преломления измеряемого слоя, а степень убывания - коэффициентом затухания волны. На рис. 23 приведены зависимости коэффициента отражения при малом значении от толщины двух материалов. Как видно, период обратно пропорционален диэлектрической проницаемости измеряемого слоя. Зависимость коэффициента прохождения от толщины для материалов с различным поглощением приведена на рис. 24. Таким образом, при взаимодействии плоской электромагнитной волны с плоским диэлектрическим слоем характер результщ ющего сигнала зависит от вида поляризации, значений 8 и и определяется явлением интерференции падающей и отраженных от границ раздела волн. [c.434]

Явление фотопроводимости заключается в возрастании электропроводности диэлектрического кристалла при падении излучения на кристалл. Первые наиболее обстоятельные исследования в этой области были выполнены Гудденом, Полем и Роузом. Явление фотопроводимости имеет большое практическое значение для телевидения, регистрации инфракрасного излучения, фотометрии и непосредственно в фотографических процессах. Прямым эффектом освещения кристалла является возрастание числа подвижных носителей заряда в кристалле. Если энергия па.т,аю-щих фотонов больше ширины запрещенной зоны , то каждый фотон, поглощенный кристаллом, будет создавать пару электрон— дырка. Иначе говоря, фотон поглощается за счет перехода электрона в зону проводимости из валентной оны, где он вначале находился. При этих обстоятельствах как дырка в валентной зоне, так и электрон в зоне проводимости могут давать вклад в проводимость. [c.647]

Эффект линеаризации. Феноменологические формулы (1), (2) описывают еще один эффект. Уже в первых экспериментах по наблюдению ПР в кристаллах ниобата лития было замечено исчезновение рассеяния при приближении холостой частоты к области ИК-поглощения 1400 см ). Было естественным объяснить, это явление отрицательным влиянием затухания холостой волны на эффективность параметрического взаимодействия. Однако согласно флуктуационно-диссипативной теореме ( 2.4) при увеличении поглощения растут и флуктуации, так что должно происходить лишь уширение перестроечной кривой ( i) при сохранении интегральной (по Wi или ) интенсивности. Это явление описывается формулой (6). Действительно, в дальнейших экспериментах было замечено восстановление рассеяния после провала на частоте 1400 см , хотя продолжало расти. Сейчас уже ясно, что провал объясняется интерференцией между электронной X и электронно-колебательной Хрез нелинейностями, приводящей к линеаризации восприимчивости кристалла (х -Ь Хрез = = 0) на определенных частотах. Такие же провалы на перестроечных кривых наблюдаются вблизи многих решеточных резонансов и. Этот эффект аналогичен прохождению через нуль линейной диэлектрической прот ц омости на частотах продольных резонансов. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...