Металлы в инфракрасной области

Формула (84.10) и соответствующие ей формулы для я и х применимы и в случае металлов. В инфракрасной области спектра основную роль играют свободные электроны, для которых следует положить со = 0. Влияют также ионы вблизи их собственных частот. В видимой и примыкающей к ней ультрафиолетовой областях спектра формула (84.10) удовлетворительно согласуется с опытом, если наряду со свободными учесть также электроны, связанные в ионах металла (колебания самих ионов в этих областях спектра не играют роли). [c.523]

Металлы в инфракрасной области [c.334]

МЕТАЛЛЫ В ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ 335 [c.335]

МЕТАЛЛЫ В ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ 337 [c.337]

Для сильно поглощающих сред, когда можно считать l/le l = (п —х ) <С 1 (з1п ф п2) особенно для металлов в инфракрасной области спектра, можно использовать приближенные формулы [c.53]

Для вычисления степени черноты металлов при меньших длинах волн в инфракрасной области спектра Хагеном и Рубенсом [18] получено следующее соотношение [c.28]

Опыт показал, однако, что ход зависимости, изображенный на рис. 32.7, не всегда имеет место. У ряда металлов, особенно щелочных, для которых красная граница лежит далеко в видимой и даже в инфракрасной области спектра и которые, следовательно, чувствительны к широкому интервалу длин волн, наблюдается следующая особенность сила тока имеет резко выраженный максимум для определенного спектрального участка, быстро спадая по обе его стороны селективный, или избирательный, фотоэффект, рис. 32.8). Селективность фотоэлектрических явлений очень напоминает резонансные эффекты. Дело происходит так, как будто электроны в металле обладают собственным периодом колебаний, и по мере приближения частоты возбуждающего света к собственной частоте электронов амплитуда колебаний их возрастает и они преодолевают работу выхода. [c.644]

Важное значение имеет спектральная характеристика фотокатода, т. е. зависимость спектральной чувствительности у от длины световой волны Я. Экспериментальные спектральные характеристики для некоторых чистых металлов приведены на рис. 26.7. Из рисунка видно, что, начиная с красной границы, с уменьшением л происходит возрастание чувствительности фотокатода. У металлов щелочной группы и их сплавов, а также у сложных фотокатодов (например, сурьмяно-цезиевого и кислородно-цезиевого), для которых красная граница лежит далеко в видимой и даже в инфракрасной областях и которые, следовательно, чувствительны к широкому интервалу длин волн, спектральная характеристика имеет другой вид. На ней обнаруживается резкий максимум в определенной области спектра (рис. 26.8). Такой фотоэффект называется селективным, или избирательным. Полное объяснение этого явления дается современной квантовой теорией. [c.162]

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]

Практически для больщинства металлов как в видимой, так и в инфракрасной области спектра глубина поглощения света составляет менее 0,1 мкм, поэтому принято считать, что поглощение света происходит на поверхности материала, а передача энергии вглубь обусловлена теплопроводностью (электронной, фононной и лучистой). Расчеты некоторых исследователей [8] показали, что при температуре менее 10 К основным механизмом переноса тепла является электронная теплопроводность. [c.8]

Для большинства металлов показатель поглощения X в видимой области спектра составляет 1—5, а в инфракрасной области —обычно более 10. В соответствии с этим все металлы характеризуются высокими значениями коэффициента отражения в инфракрасной области спектра. Чем выше электропроводность металла, тем выше его отражательная способность. Для идеального проводника с а/" = 1. [c.62]

Как уже отмечалось, отражательная способность чистой полированной металлической поверхности увеличивается с ростом длины волны падающего излучения. Наиболее высокой отражательной способностью в инфракрасной области спектра обладают серебро, золото, медь, радий. В табл. 12 приложения приведены данные [Л. 28] о спектральной отражательной способности некоторых металлов. [c.65]

Рассеяние и поглощение света наночастицами по сравнению с макроскопическим твердым телом имеет ряд особенностей [370]. Экспериментально наиболее отчетливо они проявляются при изучении большого числа частиц. Так, коллоидные растворы и гранулированные пленки могут быть интенсивно окрашены вследствие специфических оптических свойств наночастиц. Классическим объектом изучения оптических свойств дисперсных сред является золото. Еще Фарадей обратил внимание на подобие цвета коллоидного раствора и пленки золота и высказал предположение о ее дисперсном строении. При поглощении света тонкозернистыми пленками металлов в видимой части спектра появляются пики поглощения, отсутствующие у массивных металлов, в которых оптическое поглощение электронами проводимости происходит в широком диапазоне длин волн X. Например, гранулированные пленки из частиц Аи диаметром 4 нм в области X 560—600 нм имеют отчетливо выраженный максимум поглощения [371, 372]. Спектры поглощения наночастиц Ag, Си, Mg, In, Li, Na, К также имеют максимумы в оптическом диапазоне [10, 373]. Еще одной особенностью гранулированных пленок является уменьшение их поглощения при переходе из видимой в инфракрасную область спектра в отличие от сплошных металлических пленок, у которых оно растет с увеличением длины волны [10, 372, 374—378]. [c.109]

Согласно закону Кирхгофа, вещества, которые не обладают максимумом отражения (или поглощения) в инфракрасной области спектра, излучают непрерывный (сплошной) спектр. Эти вещества называются серыми телами, к ним относятся металлы и некоторые металлоиды, например углерод в его различных формах и соединениях, в частности карбид кремния. [c.38]

Амплитуда волны уменьшается в глубь металла по закону ехр(—2//), где /=с/(хы) =Ящ/(2ли) характеризует глубину проникновения (толщину скин-слоя) Яа = 2лс/ы — длина волны падающего излучения в вакууме. При х = 1 в слое толщиной в одну длину волны амплитуда уменьшается в е " раз, а интенсивность уменьшается в е " 3-1Сг раз. Для большинства металлов при измерениях в видимой области значение х лежит между 2 и 5. В инфракрасной области значение х еще больше у серебра у, 40 при Я.= 6 мкм. Эти цифры дают представление о том, насколько мала глубина проникновения света в металл. [c.164]

Завпсимость и п х от длпны волны вдали от границы внутр. фотоэффекта (к-рая для разных металлов составляет 0,5—10(х) сравнительно монотонная. В инфракрасной области у типичных металлов/. х п. [c.193]

Хотя обыкновенно золотые покрытия при промышленном использовании имеют значительное превосходство над традиционными декоративными покрытиями, оии только совсем недавно были включены в соответствующий Британский стандарт по покрытиям для двух сфер применения [18]. Высокая отражательная способность золота в инфракрасной области спектра используется при изготовлении рефлекторов, работающих в инфракрасной области. Применяемое для этих целей покрытие толщиной 0,005 мм на основной металл из сплава бериллий — медь дает превосходные результаты. Такого порядка толщина обычно применяется для защиты электрических контактов в электронике, где используется основная часть всех золотых технических покрытий. Для всех основных металлов, включая медь и ее сплавы, никель — серебро, бериллий — медь и фосфористую бронзу, толщина покрытия определяется не только условиями среды, но и механиче- [c.454]

По сравнению с диэлектриками добавляется член с током проводимости / В статических и низкочастотных полях ток обусловлен движением практически одних только свободных электронов. Движение связанных электронов, а тем более атомных ядер в этой области спектра не играет никакой роли. Но уже в инфракрасной области, где лежат собственные частоты колебаний атомных ядер, движения последних начинают существенно влиять на оптическое поведение металлов (резонанс). В дальнейшем, в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, в колебания вовлекаются и связанные электроны. [c.441]

При оптических частотах не наблюдаются различия в поведении сверхпроводящего и нормального металлов. Отклонения от поведения, характерного для нормального состояния, впервые появляются в инфракрасной области, и только в диапазоне миллиметровых радиоволн в частотных характеристиках полностью проявляется уменьшение поглощения энергии электронами, связанное с наличием энергетической щели. [c.350]

К этому случаю мы приходим естественным образом от аномального скин-эффекта при дальнейшем увеличении частоты хотя глубина проникновения при этом убывает, но произведение соб возрастает как в обычных металлах условия (87,1) осуществляются в инфракрасной области. [c.446]

Согласно Мотулевич, нормальный скин-эффект имеет меСто в жидких и аморфных металлах, многих сплавах и некоторых металлах при комнатных температурах в видимой и ближней инфракрасной области. При для одновалентных металлов в этих областях эффект может быть слабо аномален, для поливалентных металлов это имеет место при всех температурах. Существен- [c.233]

Для металлов (гелиоприемники, как правило, изготовлены из металла) с увеличением длины волны спектральная лучеиспускательная способность падает, а отражательная способность увеличивается. В длинноволновой области спектра металл обладает значительным отражением. Если на металле создать тонкую пленку, сильно поглощающую длинноволновые лучи, то можно получить идеальную для теплового гелиоприемника поверхность, так как видимые и близкие инфракрасные лучи, на которые приходится большая часть солнечной энергии, поглощаются пленкой (покрытие имеет высокое значение е, а/гл ). Учитывая то, что температуры гелиоприемников при использовании концентраторов солнечной энергии достигают 1000 К, для этих целен необходимо применять высокотемпературный класс покрытий. [c.217]

Таким образом, для инфракрасной области спектра наблюдается удовлетворительное согласие теории, развитой Друде, с данными эксперимента и открывается возможность вычисления а и с по формулам (2.27) из экспериментально найденных оптических констант металла п и лае. Следует отметить, что обратный путь (получение п и пае из измерения а и е) не приводит к успеху, так как в области столь высоких частот отсутствуют достаточно точные методы определения этих электрических констант. [c.106]

Большинство раскаленных тел не могут иметь температуру выше 3000 К, так как при такой температуре плавятся почти все металлы. Поэтому коэффициент полезного действия ламп накаливания совсем невелик и в лучшем случае (мощные лампы с вольфрамовой нитью) составляет около 3%. Следует указать, что рассмотренная выше аномалия излучения вольфрама (см. рис. 8.6) является выгодной для повьппения светоотдачи в видимой области, так как меньшая часть общей энергии приходится на бесполезную в целях освещения далекую инфракрасную часть спектра. Для того чтобы уменьшить распыление нити при высокой температуре (Т 3000 К), такие источники света заполняют инертным газом. Все эти усовершенствования позволяют повысить к. п. д. от 2%, характеризующих эффективность [c.415]

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]

Так, у всех щелочных металлов в далекой инфракрасной области наблюдено по две линии, которые, как видно из табл. 9, почти совпадают с линиями водорода. [c.45]

На рис. 1-11 [б] представлены опытные данные по степени черноты алюминия при различной обработке его поверхности. Для чистых металлических поверхностей степень черноты уменьшается равномерно при увеличении Я в инфракрасной области спектра, причем 8 имеет весьма низкие значения. Степень черноты полированной поверхности ниже, чем просто чистой. Для анодированной поверхности характер зависимости е от Я резко меняется. Это происходит потому, что при анодировании на повеЬхности металла образуется сравнительно толстое окиское покрытие, которое проявляет характерные особенности неметаллов. Чем толще анодное покрытие, тем более отчетливо проявляется [c.29]

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]

Спектрометрия в инфракрасной области спектра не может производиться с помощью вакуумных фотоэлементов и ФЭУ по той причине, что совре у1енные фотокатоды имеют красную границу не выше 1100 нм. Однако уже сейчас известны материалы, позволяющие продвинуться до 3—4 мкм. Поэтому в инфракрасной области применяются фотоэлементы, работающие на основе внутреннего фотоэффекта. Сюда следует отнести неохлаждаемые фоторезисторы на основе 1п5Ь, РЬЗе и РЬЗ, которые могут быть использованы до 6 мкм, и глубоко охлаждаемые фоторезисторы на основе германия, легированного золотом, цинком, медью и другими металлами, пригодные до 40 мкм. [c.652]

Излучение нечерных тел, например раскаленных металлов, всегда меньше, чем излучение абсолютно черного тела. Однако соотношение между энергией, полезной для освещения, и невидимой частью спектра (световая отдача, выражаемая в люменах на ватт — лм/Вт) для раскаленного металла при данной температуре может быть выше, че.м для абсолютно черного тела при той же температуре. Распределение энергии по спектру для вольфрама и абсолютно черного тела при одной и той же температуре 2450 К, а также отношение испускательных способностей вольфрама и абсолютно черного тела показаны на рис. 25.5. Из кривой 3 следует, что в видимой области испускание вольфрама составляет около 40 % испускания абсолютно черного тела при той же температуре, а в инфракрасной области — около 20 %. По этой причине раскалеггный вольфрам — более предпочтительный источник света. [c.153]

Вид кривых зависимости от Я, принципиально различен у полированных металлов (или в общем случае проводников) и окислов (или диэлектриков) (рис. 1-4, а, б). У металлов степень черноты уменьшается с ростом длины волны, а у диэлектриков — она в инфракрасной области возрастает. Соответственно чистые полированные металлы характеризуются низкими значениями интегральной степени черноты при малых темпера1урах. Однако шероховатость, загрязнение поверхности или наличие толстого слоя окислов (либо анодирование) может уровнять степени черноты металлов и диэлектриков. Интегральные степени черноты металлов с увеличением температуры несколько растут, тогда как у диэлектриков падают. [c.20]

Мы видим, что а уменьшается как к . Значения коэффициента экс-тинкции к металлов, подобных серебру, золоту, алюминию и меди, очень большие. Таким образом, из (11.12.20) следует, что в инфракрасной области спектра коэффициент затухания а поверхностных волн для этих металлов мал. [c.534]

Существенный недостаток ванадиевых стекол — это очень низкая их химическая устойчивость, которая повышается нри замене УзОб на Р2О5, ВаО, РЬО и другие окислы. Рассмотренные выше и другие полупроводниковые стекла имеют следующие существенные преимущества но сравнению с известными кристаллическими полупроводниками хорошо поддаются формованию и легко спаиваются с различными металлами обладают высокой прозрачностью в инфракрасной области спектра, имеют (особенно ванадиевые) значительно меньший уровень шумов , чем поликристаллические нолупровод- [c.209]

Дифракционные решетки (эшелетты) для инфракрасной области спектра изготавливаются с различным числом хытрихои на 1 мм (от единиц до сотни). Они предназначаются для работы в области от 2,5 до 600 д.. Площадь заштрихованной поверхности для решеток с малым числом штрихов достигает 200x200 и 300 X х300 ль% Эшелетты для инфракрасной области нарезаются на слоях меди, нанесенных электролитическим способом на заготовках из латуни. С целью увеличения коэффициента отражения нарезанные на меди эшелетты покрываются затем топким слоем никеля или палладия. Коэффициент отражения никеля в области 2,5 достигает 80%, а палладия 90%, но уже в области 8 [х коэффициенты отражения указанных металлов не уступают золоту и серебру, которые считаются лучшими отражателями в инфракрасной области спектра. В последнее время налажен выпуск реплик с отражательных решеток ). Качество реплик ненамного уступает оригиналу. [c.98]

Я растет в сторону увеличения длины волн, стремясь асимптотически к I. Для железа (стали), платины, хрома, слабо отражающих лучи видимого спектра, в инфракрасной области (А, >5 мкм) резко увеличивается значение Я. У некоторых металлов, например цинка, наблюдается аномалия — падение Я при Я, = 1 мкм с последующим его ростом. Достаточно полно изучена отражательная способность алюминия. При Я = 1 мкм, = 0,74 при Я,= 12 мкм, / =0,97. Однако полученные значения сильно зависят от характера обработки поверхности и от состояния, в первую очередь, от наличия слоя окиси. Для полированного алюминия при А, = 0,8—0,9 мкм и А, = 3 мкм наблюдаются минимумы. В случае, если на поверхности имеется хотя бы тончайшая пленка окиси, имеет место резкое избирательное погло1Й,ение в области А,=9—11 мкм. [c.194]

Коэффициенты отражения ряда металлов и других веществ в инфракрасной области сиектра приведены на рис. Л. Из рпс. видно, что металлы во всей областп [c.193]

Эта формула применяется к металлам в инфракрасной и сантн-метровой областях при этом, когда частота стремится к нулю, 1) 00 (разд. 14.41). [c.186]

При выборе спектрального участка необходимо учитывать, что по мере возрастания длин волн и понижения температуры коэффициент излучения для большинства металлов снижается. Кроме того, при выборе рабочего интервала в инфракрасной области спектра необходимо также учитывать, что некоторые участки спектра претерпевают в воздушном слое между прибором и излучателем замег-ное поглощение. Основными компонентами в воздухе, создающими заметное поглощение лучистой энергии в некоторых участках инфракрасной области спектра, являются водяные пары и углекислый газ. [c.265]

Таким образом, при больших значениях квантовых чисел мы оказываемся в области Рэлея — Джинса, где плотность излучения пропорциональна 7 в соответствии с классической электромагнитной теорией. Излучение в этой области, однако, почти полностью связано с вынужденным испусканием. Таким образом, вынужденное излучение ведет себя как классический процесс и может быть вычислено в соответствии с классической механикой. Именно поэтому излучательная способность металлов в дальней инфракрасной области весьма близко подчиняется простым соотношениям Друде — Зенера. По этой же причине в электронной технике так успешно используются уравнения Максвелла. [c.322]

В последние годы находят все более широкое применение отражатели светового излучения с диффузноотражающими силикатными покрытиями (ДОСП) на основе прозрачных высокомодульных силикатов щелочных металлов с наполнителями — оксидами металлов белого цвета. В ранее проведенных работах были отмечены высокие отражательные характеристики покрытий в видимой и инфракрасной областях спектра, стабильность их отражательных характеристик при воздействиях импульсного светового излучения высокой плотности и больших доз ионизирующих излучений [1, 2]. В данной работе из.ложены результаты исследований отражательных характеристик покрытий в области 0.2—1 мкм, а также пути повышения эффективности отражателей с ДОСП. [c.94]

Кварцевое стекло обладает комплексом ценнейших свойств, не достижимых для других стекол. Это — нечувствительность к тер.моудару, высокая прозрачность в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, химическая инертность по отношению к агрессивным средам ( СОЛИ, кислоты, расплавы металлов), отличные диэлектрические качества и др. Благодаря этим [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...