Физика твердого тела. Электроны. Морозов А.И. - 53 стр.

UptoLike

Составители: 

-53-
и есть характерная глубина проникновения поля в металл (глубина скин-
слоя).
Для
ω
π
=⋅
210
61
c
и
σ
10
711
Îì ì
величина
δ
01, ìì.
Комплексный показатель преломления металла
n
можно найти из
соотношения
nkc
2222
= /
ω
, где k
2
дается формулой (4.35). С
учетом того, что
c
2
00
1= /
εµ
, находим
ni
2
0
=
σεω
/ . (4.39)
Коэффициент
R отражения электромагнитной волны от металла
равен
R
n
n
=
+
≈−
1
1
122
2
0
εω σ
/ (4.40)
и стремится к единице при
ω
0. Соответственно стремится к нулю
коэффициент
β
поглощения волны металлом ()
β
=
1 R .
4.6. Циклотронный резонанс
Пусть теперь в добавление к предшествующему рассмотрению к
металлу приложено постоянное магнитное поле, направленное вдоль оси z,
а его величина достаточно велика, чтобы радиус
r спирали, по которой
движется электрон в магнитном поле (ларморовский радиус), был бы
намного меньше длины свободного пробега электрона
l . Кроме того,
пусть
r >>
δ
. Тогда электрон попадает в область существования
высокочастотного поля (в скин-слой) с периодом, равным периоду его
вращения (рис.12).
За это время поле электромагнитной волны изменяется. Если частота
вращения электрона в магнитном поле совпадает с частотой
электромагнитной волны, то каждый раз на электрон, попадающий в скин-
слой, действует одно и то
же поле. Это приведет к эффективному
ускорению электронов и увеличению его энергии, то есть электрон будет
эффективно поглощать энергию электромагнитной волны. Это явление
носит название циклотронного резонанса (резонанса Азбеля-Канера).
Обычно в эксперименте изменяют величину магнитного поля при заданной
                                     -53-
и есть характерная глубина проникновения поля в металл (глубина скин-
слоя).
          ω = 2π ⋅ 106 c −1
        Для                          и      σ ≈ 107Î ì    −1
                                                               ì   −1
                                                                        величина
δ ≈ 0,1 ì ì .
        Комплексный показатель преломления металла       n     можно найти из
соотношения    n 2 = k 2 c 2 / ω 2 , где k 2      дается формулой (4.35). С
учетом того, что c = 1 / ε 0 µ 0 , находим
                   2



                            n 2 = i σ / ε 0ω .                             (4.39)

        Коэффициент   R   отражения электромагнитной волны от металла
равен
                               2
                      n −1
                   R=      ≈ 1 − 2 2ε 0ω / σ                               (4.40)
                      n +1
и стремится к единице при    ω → 0.         Соответственно стремится к нулю
коэффициент    β   поглощения волны металлом     ( β = 1 − R) .

        4.6. Циклотронный резонанс

      Пусть теперь в добавление к предшествующему рассмотрению к
металлу приложено постоянное магнитное поле, направленное вдоль оси z,
а его величина достаточно велика, чтобы радиус r спирали, по которой
движется электрон в магнитном поле (ларморовский радиус), был бы
намного меньше длины свободного пробега электрона l . Кроме того,
пусть r >> δ . Тогда электрон попадает в область существования
высокочастотного поля (в скин-слой) с периодом, равным периоду его
вращения (рис.12).
      За это время поле электромагнитной волны изменяется. Если частота
вращения электрона в магнитном поле совпадает с частотой
электромагнитной волны, то каждый раз на электрон, попадающий в скин-
слой, действует одно и то же поле. Это приведет к эффективному
ускорению электронов и увеличению его энергии, то есть электрон будет
эффективно поглощать энергию электромагнитной волны. Это явление
носит название циклотронного резонанса (резонанса Азбеля-Канера).
Обычно в эксперименте изменяют величину магнитного поля при заданной